DE3739219A1 - Elektrooptische lichtverschlussvorrichtung und diese verwendendes druckgeraet - Google Patents
Elektrooptische lichtverschlussvorrichtung und diese verwendendes druckgeraetInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrooptische
Lichtverschlußvorrichtung und insbesondere eine elektro
optische Lichtverschlußvorrichtung, welche eine Anordnung
einer lichtdurchlässigen Substanz benutzt, die einen
deutlichen elektrooptischen Effekt aufweist, der als
Kerr-Effekt bekannt ist. Typisch für eine derartige Substanz
ist das gesinterte Lanthan-modifizierte Bleizirkontitanat,
auch PLZT-Keramik (Pb, La)(Zr, Ti)O3, von der bekannt
ist, daß sie in Kombination mit einem Polarisator und
einem Analysator eine elektrisch steuerbare Lichtdurch
lässigkeit aufweist und die typische praktische Anwendungen
bei elektrooptischen Lichtverschlußvorrichtungen findet.
Elektrooptische Lichtverschlußvorrichtungen unter Verwendung
von PLZT-Keramiken werden nunmehr für verschiedene opto
elektronische Geräte verwendet wie optoelektronische
Modulatoren, elektrooptische Drucker, optische Hochge
schwindigkeits-Datenaufzeichnungsgeräte, optische Abtastge
räte und optoelektronische Abschwächer. Beispiele für
Lichtverschlußanordnungen derartiger elektrooptischer
PLZT-Verschlußvorrichtungen nach dem Stand der Technik
sind in den japanischen vorläufigen Patentveröffentlichungen
Nr. 52-0 08 842, 60-1 59 722, 60-1 70 828 (oder 61-0 38 927)
und 61-0 38 927 beschrieben.
Fig. 1A der Figuren zeigt schematisch eine einzeilige
Lichtverschlußanordnung, welche in der japanischen vorläu
figen Patentveröffentlichung Nr. 60-1 59 722 oder Nr. 60-1 70 828
beschrieben wird. Die Lichtverschlußanordnung besteht
aus einer Reihe von Verschlußelementen P 1, P 2, P3 . . .,
P n , die in einer einzelnen Reihe angeordnet sind und
in einem elektrooptischen Druckgerät verwendet werden
können, bei welchem eine fotoempfindliche Trommel (nicht
dargestellt) benutzt wird. Die Verschlußelemente P 1,
P 2, P 3, . . ., P n sind so in bezug auf die Trommel angeordnet,
daß ein einzeiliges Muster von Bildpunkten P 1, P 2, P 3,
. . ., P n wie in Figur lB dargestellt auf die Umfangsober
fläche der Trommel projiziert werden kann.
Fig. 2A zeigt eine verbesserte Version einer derartigen
Lichtverschlußanordnung nach dem Stand der Technik, welche
experimentell unter Ausschluß der Öffentlichtkeit durch
die Anmelderin hergestellt wurde, und vom zweizeiligen
Typ ist, welcher aus zwei parallelen Zeilen von Verschluß
elementen besteht, eine Zeile aus Verschlußelementen
P 1, P 2, P 3, . . ., P n und die andere Zeile aus Verschluß
elementen Q 1, Q 2, Q 3, . . ., Q n . Die in Fig. 2A dargestellte
zweizeilige Lichtverschlußanordnung ist in der Hinsicht
vorteilhaft gegenüber dem einzeiligen Typ, daß Elektrodenseg
mente einfach an Anschlußpunkte einer Steuerschaltung
angeschlossen werden können, ohne daß sich hieraus eine
Verringerung der Auflösung ergibt. Nur ein Satz alternie
render Verschlußelemente wird in Betrieb gesetzt, während
der andere Satz alternierender Verschlußelemente in jeder
der beiden Zeilen von der Benutzung ausgeschlossen wird,
so daß nur die Verschlußelemente, die versetzt zwischen
den beiden parallelen Zeilen angeordnet sind, für die
Benutzung ausgewählt werden können. Bei der in Fig.
2C dargestellten zweizeiligen Verschlußelementanordnung
wird angenommen, daß nur die Verschlußelemente P 1, P 3,
. . ., die alternierend in der ersten Zeile angeordnet
sind, in Betrieb gesetzt werden, und entsprechend werden
nur die alternierend in der zweiten Zeile angeordneten
Verschlußelemente Q 2, Q 4, . . . in Betrieb gesetzt. Der
andere Satz alternierend angeordneter Verschlußelemente
P 2, P 4, . . . der ersten Zeile und der andere Satz alternierend
angeordneter Verschlußelemente Q 1, Q 3, . . . der zweiten
Zeile werden von der Benutzung ausgeschlossen.
Eine derartige zweizeilige Lichtverschlußanordnung kann
ebenfalls in einem elektrooptischen Druckgerät unter
Verwendung einer fotoempfindlichen Trommel (nicht darge
stellt) Verwendung finden. In diesem Fall werden die
aus den alternierenden Verschlußelementen P 1, P 3, . . .
der ersten Zeile ausgewählten Verschlußelemente zeitge
steuert aktiviert und die aus den alternierenden Verschluß
elementen Q 2, Q 4, . . . der zweiten Zeile ausgewählten
Verschlußelemente werden in einem vorher festlegbaren
Zeitintervall aktiviert, nachdem die Verschlußelemente
der ersten Zeile aktiviert wurden. Die fotoempfindliche
Trommel wird zur Drehung mit einer Geschwindigkeit ange
trieben, die so ausgewählt ist, daß Lichtstrahlen, die
durch die ausgewählten Verschlußelemente P 1, P 3, . . .
der ersten Zeile und Lichtstrahlen, die durch die ausge
wählten Verschlußelemente Q 2, Q 4, . . . der zweiten Zeile
gelangt sind, die Umfangsoberfläche der Trommel entlang
einer einzelnen Linie, welche sich auf der Tommelober
fläche erstreckt, erreichen können. Die Aktivierung der
beiden Zeilen alternierender Verschlußelemente, die mit
einer vorher festlegbaren Zeitverschiebung dazwischen
aktiviert werden, gestattet die Erzeugung eines einzeiligen
Musters, welches aus den Bildpunkten p 1, q 2, p 3, q 4,
. . . besteht, auf der fotoempfindlichen Trommel des Druckge
räts gemäß Fig. 2B.
Die einzeilige oder zweizeilige Lichtverschlußanordnung
des beschriebenen Typs ist in der Hinsicht problematisch,
daß das einzeilige Muster der Bildpunkte p 1, p 2, p 3,
. . ., p n (Fig. 1B) oder p 1, q 2, p 3, q 4, . . . (Fig. 2B)
Zwischenräume zwischen den benachbarten Bildpunkten aufweist,
die auf der lichtempfindlichen Trommel des Druckgeräts
erzeugt werden wie aus Figur lB oder Fig. 2B deutlich
wird. Diese Zwischenräume zwischen den erzeugten Bildpunkten
auf der Trommel haben ihre Ursache in den Zwischenräumen
zwischen den Verschlußelementen jeder der Zeilen in der
Lichtverschlußanordnung und führen zu Diskontinuitäten
in dem im allgemeinen linearen Bildpunktmuster. Ein Bild
punktmuster mit derartigen Diskontinuitäten beeinträchtigt
deutlich die ästhetische Qualität des zu druckenden oder
anderweitig zu erzeugenden Bilds.
Ein weiteres Problem, das bei einer konventionellen Lichtver
schlußanordnung des beschriebenen Typs auftritt, besteht
darin, daß ein Lichtstrahl, der einmal in ein Verschlußele
ment hineingelassen wurde, aus dem Verschlußelement in
ein anderes Verschlußelement eindringen kann und ein
"Übersprechen" zwischen benachbarten Verschlußelementen
der Lichtverschlußanordnung bewirken kann. Das Auftreten
eines derartigen Übersprechens beeinträchtigt den Kontrast
der zu erzeugenden Bilder und ist vom Standpunkt der
Erzeugung eines Ausgangsbilds mit einem befriedigendem
Kontrastgrad abzulehnen.
Bislang waren konventionelle Lichtverschlußanordnungen
vom Typ flacher Elektroden, welcher mit einem Steuer-
und Leitelektrodenmuster beschichtet ist, welches auf
die Oberfläche eines PLZT-Substrats aufgebracht wird.
Bei Lichtverschlußanordnungen dieses Typs mit flachen
Elektroden sind jedoch in der Hinsicht Probleme aufgetreten,
daß diese Geräte eine zu hohe Antriebsspannung benötigen
und es passieren kann, daß sie nicht ordnungsgemäß funktio
nieren, da ein "Übersprechen" zwischen benachbarten Elek
troden auftreten kann, und da die Antwortcharakteristiken
des Geräts recht wenig zufriedenstellend sind.
Um die voranstehend genannten Probleme in den Griff zu
bekommen, ist eine verbesserte Lichtverschlußanordnung
vorgeschlagen worden, bei welcher die individuellen Ver
schlußelemente voneinander in Blockanordnung getrennt
sind, wobei eine Anzahl von Nuten in das Substrat unter
Verwendung eines mechanischen Schneidwerkzeugs wie einer
Substratsäge mit einem Diamantsägeblatt geschnitten werden.
Beispiele für Lichtverschlußvorrichtungen dieses Typs
umfassen die in der angeführten vorläufigen japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 61-38 927 beschriebene einzeilige
Verschlußanordnung und das zweizeilige Gerät, welches
von der Anmelderin vorgeschlagen wurde. Mit Lichtver
schlußgeräten dieser Art wurden Versuche unternommen,
um die optische Leistungscharakteristik der Geräte festzu
stellen. Die Untersuchungen haben ergeben, daß Spannungen
in den Kantenabschnitten der Verschlußelemente erzeugt
werden, wenn die Nuten zur Trennung der Elemente in das
Substrat geschnitten werden. Derartige Spannungen bleiben
während der gesamten Benutzung der Geräte bestehen und
sind dafür verantwortlich, daß eine Leckage von Licht
von den Verschlußelementen auftritt, selbst wenn das
Gerät in einem nicht vorgespannten Zustand ist. Die Leckage
von Licht von den Verschlußelementen führt zu einer Redu
zierung des Kontrastes der erzeugten Bilder und beeinträchtigt
so in kritischer Weise die Leistungscharakteristik des
Geräts.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine verbesserte elektrooptische Lichtverschluß
vorrichtung bereitzustellen, bei welcher diskrete Verschluß
elemente so angeordnet sind, daß die Felder der Verschluß
elemente ein vollständig stetiges lineares Bildpunktmuster
erzeugen können.
In vorteilhafter Weise wird gemäß der vorliegenden Erfindung
ein verbessertes elektrooptisches Lichtverschlußgerät
bereitgestellt, bei welchem eine Lichtverschlußanordnung
vorgesehen ist, bei der die Möglichkeit eines Übersprechens
zwischen benachbarten Verschlußelementen infolge einer
Leckage von Licht von den Elementen der Anordnung minimali
siert ist, um dem Verschlußgerät zu ermöglichen, ein
Ausgangsbild mit einem wesentlich verbesserten Kontrast
grad bereitzustellen, welcher zu einer verbesserten ästhetischen
Qualität des Bildes führt.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung
liegt in der Bereitstellung eines verbesserten elektrooptischen
Lichtverschlußgeräts, bei welchem eine Leckage von Licht
von Kantenabschnitten der Verschlußelementenblöcke derart
verhindert wird, daß mehrere Nuten in das Substrat unter
Verwendung eines mechanischen Schneidwerkzeugs während
der Herstellung der Lichtverschlußanordnung eingeschnitten
werden.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht
in der Bereitstellung eines optischen Druckgeräts, welches
derartige verbesserte elektrooptische Lichtverschlußgeräte
gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
In Übereinstimmung mit einem wesentlichen Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird ein elektrooptisches Lichtver
schlußgerät zur Verwendung in einem optischen Druckgerät
bereitgestellt, welches folgende Teile umfaßt: a) mehrere
Verschlußelemente, die in der Form zumindest eines linearen
Feldes angeordnet sind, wobei jedes der Verschlußelemente
einen elektrooptischen Effekt aufweist, b) einen auf
einer Lichteinfallseite des Feldes der Verschlußelemente
angeordneten Polarisator, und c) einen auf der Lichtaus
trittsseite des Feldes der Verschlußelemente angeordneten
Analysator, d) wobei die Verschlußelemente zugehörige
Verschlußfenster aufweisen, durch welche Licht selektiv
gelangen kann, und die Verschlußfenster so angeordnet
sind, daß sie sich überlappen in einer Richtung, die
im wesentlichen senkrecht zu der Richtung verläuft, in
welcher die Verschlußelemente angeordnet sind.
In Übereinstimmung mit einem anderen wesentlichen Aspekt
der vorliegenden Erfindung wird ein elektrooptisches
Lichtverschlußgerät zur Verwendung bei einem optischen
Druckgerät bereitgestellt, welches umfaßt: a) einen länglichen
Streifen eines Materials, welches einen elektrooptischen
Effekt aufweist, wobei der Streifen mit Nuten versehen
ist, welche eine Anzahl von Verschlußelementen ausbilden,
deren jedes die Form eines Blocks hat, b) einen auf einer
Lichteinfallseite des Feldes der Verschlußelemente angeord
neten Polarisator, und c) einen auf einer Lichtaustritts
seite des Feldes der Verschlußelemente angeordneten Analysator,
d) wobei die die Verschlußelemente festlegenden Nuten
einen ersten Satz von Nuten umfassen, welcher sich längs
des länglichen Streifens erstreckt, mit zueinander im
wesentlichen parallelen Nuten, und einen zweiten Satz
von Nuten umfassen, der sich schräg zum ersten Nutensatz
erstreckt.
In Übereinstimmung mit einem weiteren wesentlichen Aspekt
der vorliegenden Erfindung wird ein elektrooptisches
Lichtverschlußgerät zur Verwendung bei einem optischen
Druckgerät bereitgestellt, welches umfaßt: a) mehrere
in der Form zumindest eines linearen Feldes angeordnete
Verschlußelemente, von denen jedes einen elektrooptischen
Effekt aufweist, b) einen auf einer Lichteinfallseite
des Feldes der Verschlußelemente angeordneten Polarisator,
c) einen auf einer Lichtaustrittsseite des Feldes der
Verschlußelemente angeordneten Analysator, und d) in
der Nähe des Feldes oder auf dem Feld der Verschlußelemente
angeordnete Maskenvorrichtungen, die mit Öffnungen versehen
sind, die in zumindest einem Feld angeordnet und jeweils
in Übereinstimmung mit den Verschlußelementen vorgesehen
sind, e) wobei jede der Öffnungen so geformt ist, daß
sich die Öffnungen einander überlappen, in einer Richtung,
die im wesentlichen senkrecht zu der Richtung ist, in
welcher die Öffnungen angeordnet sind.
Die Merkmale und Vorteile eines elektrooptischen Licht
verschlußgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung werden
nachstehend anhand der Beschreibung im Zusammenhang mit
den beigefügten Figuren verdeutlicht, in welchen gleiche
Bezugsziffern gleiche oder korrespondierende Teile, Elemente
und Abschnitte bezeichnen.
Es zeigen:
Fig. 1A ist eine schematische Ansicht eines Beispiels
für eine Anordnung, bei welcher Verschlußele
mente eines PLZT-Lichtverschlußfeldes des
einzeiligen Typs nach dem Stand der Technik
in einer einzelnen Zeile angeordnet sind;
Fig. 1B ist eine schematische Ansicht des einzeiligen
Bildpunktmusters der Bildpunkte, die erzeugt
werden können, wenn die wie in Fig. 1A darge
stellt angeordneten Verschlußelemente aktiviert
werden;
Fig. 2A ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 1A,
zeigt jedoch ein Beispiel einer Anordnung,
bei welcher die Verschlußelemente eines PLZT-Licht
verschlußfeldes des zweizeiligen Typs in
zwei Zeilen angeordnet sind;
Fig. 2B ist eine schematische Ansicht des einzeiligen
Bildpunktmusters der Bildpunkte, die erzeugt
werden können, wenn die in der versetzten
Anordnung angeordneten Verschlußelemente
bei der zweizeiligen Anordnung gemäß Fig.
2A aktiviert werden;
Fig. 3A ist eine Teilansicht mit einem ein Lichtverschluß
feld bildenden Teil einer ersten bevorzugten
Ausführungsform eines elektrooptischen Licht
verschlußgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3B ist eine teilweise Perspektivansicht des
in Fig. 3A dargestellten Lichtverschluß
felds;
Fig. 3C ist eine Querschnittsansicht entlang der
Linie III-III in Fig. 3A;
Fig. 4A ist eine schematische Ansicht eines Beispiels
einer Anordnung, bei welcher ein elektrooptisches
Lichtverschlußgerät unter Einschluß des in
Fig. 3A und 3B dargestellten Lichtverschluß
feldes verwendet wird, um einen Teil einer
Bildschreibkopfanordnung eines elektrooptischen
Druckgeräts zu bilden;
Fig. 4B ist eine Seitenansicht, die teilweise im
Schnitt die in Fig. 4A dargestellte Anordnung
zeigt;
Fig. 5 ist eine schematische Teilansicht mit einer
Darstellung der äquivalenten Schaltkreisanordnung
eines Abschnitts des Lichtverschlußfeldes
gemäß Fig. 3A bis 3C, welches Teil der
in Fig. 4A und 4B dargestellten Anordnung
ist;
Fig. 6A ist eine schematische Ansicht der zweizeiligen
Verschlußelementanordnung, bei welcher die
Verschlußelemente des in Fig. 3A bis 3C
dargestellten Lichtverschlußfeldes in zwei
parallelen Zeilen angeordnet sind;
Fig. 6B ist eine schematische Ansicht des einzeiligen
Bildpunktmusters der Bildpunkte, die erzeugt
werden, wenn sämtliche in Betrieb befindlichen
Verschlußelemente, die in versetzter Anordnung
in der in Fig. 6C dargestellten zweizeiligen
Anordnung angeordnet sind, zur Aktivierung
ausgewählt werden;,
Fig. 7 ist eine schematische Ansicht einer einzeiligen
Verschlußelementanordnung, bei welcher die
Verschlußelemente in einem Halbbereich des
in Fig. 3A und 3B dargestellten PLZT-Licht
verschlußfeldes in einer einzelnen Zeile
angeordnet sind, um eine modifizierte Ausführungs
form des in Fig. 3A bis 3C dargestellten
Lichtverschlußfeldes zu bilden;
Fig. 8 ist eine Teilansicht mit einer Darstellung
eines Abschnitts eines ein Lichtverschlußfeld
bildenden Teils einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform eines elektrooptischen Lichtver
schlußgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist eine schematische Teilansicht mit einer
Darstellung der äquivalenten Schaltkreisanord
nung des Lichtverschlußfeldes, welches zum
Teil in Fig. 8 dargestellt ist;
Fig. 10A ist eine schematische Ansicht der zweizeiligen
Verschlußelementanordnung, bei welcher die
Verschlußelemente des in Fig. 8 dargestellten
Lichtverschlußfelds in zwei parallelen Zeilen
angeordnet sind;
Fig. 10B ist eine schematische Ansicht des einzeiligen
Bildpunktmusters der Bildpunkte, die erzeugt
werden, wenn sämtliche in Betrieb befindlichen
Verschlußelemente, die in versetzter Anordnung
in der in Fig. 8 dargestellen zweizeiligen
Anordnung angeordnet sind, zur Aktivierung
ausgewählt werden;
Fig. 11 ist eine schematische Ansicht einer einzei
ligen Verschlußelementanordnung, bei welcher
die Verschlußelemente in einem Halbbereich
des in Fig. 8 dargestellten Lichtverschluß
feldes in einer einzelnen Zeile angeordnet
sind, um eine modifizierte Ausführungsform
des in Fig. 8 dargestellten Lichtverschluß
feldes zu bilden;
Fig. 12A ist eine Teilansicht mit einer Darstellung
eines ein Lichtverschlußfeld bildenden Teils
einer dritten bevorzugten Ausführungsform
eines elektrooptischen Lichtverschlußgeräts
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12B ist eine Schnittansicht entlang der Linie
XII-XII in Fig. 14A;
Fig. 13A ist eine Teilansicht mit einer Darstellung,
in vergrößertem Maßstab, eines der Verschluß
elemente, welche in dem in Fig. 12A und
12B dargestellten Lichtverschlußfeld bereitge
stellt werden;
Fig. 13B ist eine Schnittansicht entlang der Linie
B-B in Fig. 13A:
Fig. 14A ist eine Teilansicht mit einer Darstellung
eines Abschnitts eines ein Lichtverschlußfeld
ausbildenden Teils einer vierten bevorzugten
Ausführungsform eines elektrooptischen Licht
verschlußgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14B ist eine Schnittansicht entlang der Linie
B-B in Fig. 14A;
Fig. 14C ist eine Schnittansicht entlang der Linie
C-C in Fig. 14A;
Fig. 15A ist eine schematische Ansicht mit einer Darstellung,
in vergrößertem Maßstab, eines Verschlußelements,
welches einen rechteckförmigen Querschnitt
aufweist, wie bei einem Lichtverschlußfeld
nach dem Stand der Technik;
Fig. 15B ist eine Ansicht ähnlich Fig. 15A, zeigt
jedoch ein Verschlußelement mit einem parallelo
grammförmigen Querschnitt wie in dem Lichtver
schlußfeld, welches in Fig. 14A bis 14C
dargestellt ist;
Fig. 16 ist eine schematische Schnittansicht, welche,
ebenfalls in vergrößertem Maßstab, die unter
schiedlichen Abmessungen und Beziehungen der
Abmessungen untereinander jedes der Verschluß
elemente zeigt, welche in dem in Fig. 14A
bis 14C dargestellten Lichtverschlußfeld vorge
sehen sind;
Fig. 17 ist eine teilweise Perspektivansicht mit einer
Darstellung der Kombination eines Lichtverschluß
feldes und einer Maskenplatte, welche einen
Teil einer fünften bevorzugten Ausführungsform
eines elektrooptischen Lichtverschlußgeräts
gemäß der vorliegenden Erfindung bildet;
Fig. 18 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 17, zeigt jedoch
eine Modifikation der Kombination des Lichtver
schlußfeldes und der Maskenplatte, wie sie
in Fig. 17 dargestellt sind;
Fig. 19 ist eine Querschnittsansicht mit einer Darstellung
eines Beispiels für eine Anordnung, bei welcher
die Maskenplatte in bezug auf das in Fig.
17 oder Fig. 18 dargestellte Lichtverschlußfeld
angeordnet ist;
Fig. 20A ist eine teilweise Perspektivansicht mit einer
Darstellung eines Lichtverschlußfeldes, welcher
Teil einer sechsten bevorzugten Ausführungsform
eines elektrooptischen Lichtverschlußgeräts
gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 20B ist eine Querschnittsansicht entlang einer
Linie XX-XX in Fig. 20A;
Fig. 21A und 21B zeigen weitere Modifikationen eines
aus der Kombination eines Lichtverschlußfeldes
und einer Maskenplatte bestehenden Geräts
in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
Fig. 22A ist eine teilweise Perspektivansicht mit einer
Darstellung eines Abschnitts einer Modifikation
des in Fig. 21A und 21B dargestellten Lichtver
schlußfeldes;
Fig. 22B ist eine teilweise Ansicht des in Fig. 22A
dargestellten Lichtverschlußfeldes;
Fig. 23A ist eine teilweise Perspektivansicht mit einer
Darstellung eines Abschnitts einer weiteren
Modifikation des in Fig. 21A und 21B darge
stellten Lichtverschlußfeldes;
Fig. 23B ist eine teilweise Ansicht des in Fig. 23A
dargestellten Lichtverschlußfeldes;
Fig. 24A und 24B sind Perspektivansichten, die jede
einen Rohkörper aus PLZT-Keramik zeigen, welcher
in einem Herstellungsverfahren für das in
Fig. 3A bis 3C dargestellte Lichtverschlußfeld
verwendet werden;
Fig. 24C sowie 24D und 24E sind teilweise Perspektiv
ansichten, von denen jede einen Abschnitt
der Struktur zeigen, die aus dem in Fig.
24A und 24B dargestellten Rohkörper zur Ausbildung
des in Fig. 3A bis 3C dargestellten Lichtver
schlußfeldes erzeugt wird;
Fig. 25 ist eine Teilansicht mit einer Darstellung
eines in Fig. 3A dargestellten Lichtverschlußfeldes;
Fig. 26 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie
XXVI-XXVI in Fig. 12A;
Fig. 27 ist eine teilweise Querschnittsansicht mit
einer Darstellung eines Kantenabschnitts des
Diamantsägeblatts einer Substratsäge, welches
zur Ausbildung der Isoliernuten in dem in
Fig. 12A, 12B und 26 dargestellten Lichtver
schlußfeldes dienen kann;
Fig. 28 ist eine im wesentlichen Fig. 12A ähnliche
Darstellung, zeigt jedoch eine Struktur, welche
während eines Herstellungsvorgangs für das
Lichtverschlußfeld gemäß Fig. 12A und 12B
aus einem keramischen Rohkörper erzeugt wird;
Fig. 29 ist eine im allgemeinen ähnliche Darstellung
wie Fig. 14A, zeigt jedoch eine Struktur,
welche während eines Herstellungsverfahrens
zur Herstellung des Lichtverschlußfeldes gemäß
Fig. 14A bis 14C aus einem PLZT-Keramik-
Rohkörper erzeugt wird; und
Fig. 30A bis 30F sind Querschnittsansichten eines PLZT-
Keramikrohkörpers oder Substrats in unterschied
lichen Stufen eines Verfahrens zur Herstellung
des Lichtverschlußfeldes gemäß Fig. 21A und
21B.
In Fig. 3A bis 3C ist ein Lichtverschlußfeld, welches
bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines elektro
optischen Lichtverschlußgeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, in der Form eines PLZT-Licht
verschlußfeldes vom zweizeiligen Typ vorgesehen. Das
mit der Bezugsziffer 40 bezeichnete Lichtverschlußfeld
umfaßt ein PLZT-Keramiksubstrat 42, welches mit einer
zentralen Nut 44 und einem Paar von Seitennuten 46 und
46′ versehen ist, welche sich entlang der zentralen Nut
44 beidseitig erstrecken. Zwischen der zentralen Nut
44 und einer Seitennut 46 ist eine Zeile von Verschluß
elementen 48 vorgesehen, und zwischen der zentralen Nut
44 und der anderen Seitennut 46′ befindet sich eine Zeile
von Verschlußelementen 48′. Jedes dieser Verschlußelemente
48 und 48′ weist eine im allgemeinen trapezförmige Oberfläche
auf, welche das Verschlußfenster des Verschlußelements
bildet, wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben
wird. Die zentrale Nut 44 mit einer Tiefe a ist tiefer
als jede der Seitennuten 46 und 46′, von denen angenommen
wird, daß sie gleiche Tiefen b aufweisen, wie aus Fig.
3B und 3C deutlich wird.
Die mit Nuten versehene Oberfläche des Substrats 42,
abgesehen von den Oberflächen der Verschlußelemente 48
und 48′, ist mit einem elektrisch leitfähigen Film von
beispielsweise Aluminium bedeckt, welcher typischerweise
durch Sputterverfahren gebildet wird. Der leitfähige
Film stellt eine gemeinsame Elektrode 50, zwei Sätze
von Steuerelektrodensegmenten 52 und 52′ und zwei Sätze
von Zuführungselektrodensegmenten 54 und 54′ zur Verfügung.
Die gemeinsame Elektrode 50 bedeckt die gesamten Flächen
der Unterseite und der gegenüberliegenden Seitenwände,
welche die zentrale Nut 44 bilden. Die Steuerelektrodenseg
mente 52, 52′ jedes Satzes sind um einen vorher festlegbaren
Abstand voneinander entlang jeder der Nuten 46 und 46′
entfernt. Jeder Satz von Steuerelektrodensegmenten 52,
52′ bedeckt die Unterwand und die Seitenwände, welche
jede der Seitennuten 46 und 46′ bilden. Die Zuführungselek
trodensegmente 54 und 54′ kommen aus diesen Steuerelektroden
segmenten 52 beziehungsweise 52′ heraus und enden an
den parallelen Kanten des keramischen Substrats 42. Die
Kanten, in denen die Zuführungselektrodensegmente 54
und 54′ derart enden, werden nachstehend als Anschlußkanten
des Substrats 42 bezeichnet.
Die Verschlußelemente 48, 48′ und die Elektrodensegmente
52, 52′ und 54, 54′ in jedem Halbbereich des Substrats
42 sind voneinander in Richtung parallel zu den Nuten
46 und 46′ durch zwei Sätze paralleler Isolationsnuten
getrennt. Die Isolationsnuten in jedem Halbbereich des
Substrats 42 bestehen aus zwei Sätzen von Isolationsnuten
56, 56′ und 58, 58′, die sich nach außen von jeder Seitenwand
der zentralen Nut 54 zur jeder Anschlußkante des Substrats
42 über jede Zeile von Verschlußelementen 48, 48′ und
durch jede Seitennut 46, 46′ erstrecken. Die Isolations
nuten 56 und 56′ erstrecken sich in einem ersten vorher
festlegbaren Winkel R 1 von weniger als 90° zu den Seiten
nuten 46 und 46′, und die Isolationsnuten 58 und 58′
erstrecken sich in einem zweiten vorher festlegbaren
Winkel R 2, der größer als 90° ist, bezüglich der Nuten
46 und 46′.
Wie aus den Fig. 3B und 3C deutlich wird, werden die
Isolationsnuten 56 und 56′, 58 und 58′ bis zu einer Tiefe
c ausgebildet, die geringer ist als die Tiefe a der zentralen
Nut 44 und größer als die Tiefe b der Seitennuten 46
und 46′. Daher weisen die Isolationsnuten 56, 56′, 58
und 58′ untere Oberflächen auf, die höher als die unteren
Oberflächen der zentralen Nut 44 sind, so daß die am
Boden der zentralen Nut 44 gebildete gemeinsame Elektrode
50 intakt bleibt, obwohl die Verschlußelemente 48, 48′
auf jeder Seite der Nut 44 voneinander durch die Isolations
nuten 56, 56′ und 58, 58′ getrennt sind.
Jedes der Verschlußelemente 48 und 48′ ist mit einem
gleichschenklig-trapezförmigen Verschlußfenster versehen,
dessen eine der beiden parallelen Basen durch die eine
Seitenwand der zentralen Nut 44 gebildet wird und dessen
andere Basis durch die innere Seitenwand einer der Seiten
nuten 46 und 46′ gebildet wird. Weiterhin wird bei dem
trapezförmigen Verschlußfenster jedes Verschlußelement
eine der Schrägseiten gebildet durch eine der Isolations
nuten 56 oder 56′, und die andere Schrägseite wird gebildet
durch eine der Isolationsnuten 58 oder 58′. Die Verschluß
elemente 48, 48′ in jedem Halbbereich des Substrats 42
bestehen aus einem Satz alternierender Verschlußelemente
60, 60′, bei denen jeweils die Schrägseite durch ein
Paar benachbarter Isolationsnuten 56, 56′ und 58, 58′
gebildet wird, welche weiter entfernt von der zentralen
Nut 44 weiter voneinander beabstandet sind, und einem
Satz alternierender Verschlußelemente 62, 62′, deren
Schrägseiten durch ein Paar benachbarter Isolationsnuten
56, 56′ und 58, 58′ gebildet werden, deren Abstand zueinan
der mit zunehmenden Abstand von der Nut 44 abnimmt.
Zur Erleichterung der Darstellung ist jedes der voran
stehend beschriebenen Verschlußelemente 60, 60′ hierbei
in Kreuzschraffur gezeigt und wird als in Betrieb befind
liches Verschlußelement bezeichnet, während jedes der
letzteren Verschlußelemente 62, 62′ durch einen freigelassenen
Bereich repräsentiert wird und nachstehend als außer
Betrieb befindliches Verschlußelement bezeichnet wird.
Wie aus Fig. 3A hervorgeht, tauchen die in und außer
Betrieb befindlichen Verschlußelemente alternativ entlang
der zentralen Nut 44 auf und sind benachbart zueinander
in jeweils invertierter Anordnung angeordnet, so daß
jeweils zwei benachbarte Verschlußelemente 48, 48′ in
einer Zeile zugehörige benachbarte Schrägseiten aufweisen,
die parallel zueinander liegen.
Die Isolationsnuten 56, 56′, 58 und 58′ enden an den
parallelen Anschlußkanten des keramischen Substrats 42,
so daß zwei benachbarte Isolationsnuten einander an einer
Anschlußkante des Substrats 42 treffen. Daher bilden
die Isolationsnuten 56, 56′ und 58, 58′ in dem Substrat
42 insgesamt eine im allgemeinen zickzackförmig verlaufende
Linie, welche zwischen den gegenüberliegenden Anschlußkanten
des Substrats 42 hin- und herläuft und über die zentrale
Nut 44 diskret ist. An jeder der Anschlußkanten des Substrats
42 bilden die derart in einem Zickzackmuster oszillierenden
Isolationsnuten daher jeweils Scheitelpunkte in einem
Winkel von R 2-R 1. Demzufolge bestehen die Zuführungselektroden
segmente 54 und 54′ ebenfalls aus solchen, die gleichschenk
lig-trapezförmige Bereiche aufweisen, und solchen mit
gleichschenklig-dreieckigen Bereichen. Die Zuführungs
elektrodensegmente mit den trapezförmigen Bereichen werden
hier als in Betrieb befindliche Zuführungselektroden
segmente bezeichnet, und die mit den dreieckigen Bereichen
als außer Betrieb befindliche Zuführungselektrodensegmente.
Derartige in und außer Betrieb befindliche Zuführungs
elektrodensegmente tauchen ebenfalls alternierend in
einer Richtung parallel zu den Nuten 44, 46 und 46′ auf.
Das derart aufgebaute Lichtverschlußfeld 40 in Überein
stimmung mit der vorliegenden Erfindung kann in einem
elektrooptischen Druckgerät verwendet werden. Fig.
4A und 4B zeigen ein Beispiel der Anordnung, in welcher
das Lichtverschlußfeld 40 als Bildschreibkopfanordnung
in einem derartigen Gerät verwendet wird. Bei der hier
gezeigten Anordnung ist das Lichtverschlußfeld 40 zwischen
einem Polarisator 64 angeordnet, der in Kontakt mit der
rückwärtigen Fläche des Substrats 42 der Lichtverschluß
anordnung 40 steht, und einem Analysator 46, der in Kontakt
steht mit der genuteten Oberfläche des Lichtverschlußfeldes
40. Diese Anordnung aus Lichtverschlußfeld 40, Polarisator
64 und Analysator 66 bildet daher in Kombination ein
elektrooptisches Lichtverschlußgerät unter Verwendung
der vorliegenden Erfindung. Der Polarisator 64 und der
Analysator können zueinander so angeordnet werden, daß
die optische Absorptionsachse eines der beiden entweder
parallel oder schräg zu der des anderen verläuft. Auf
den Polarisator 64 fällt ein Lichtstrahl ein, welcher
von einer geeigneten Lichtquelle 68 ausgeht. Das von
der Lichtquelle 68 ausgehende Licht gelangt durch einen
Schlitz 70 und eine zylindrische Kondensorlinse 72 zum
Polarisator 64, durchquert die Einheit aus Polarisator
64, Lichtverschlußfeld 40 und Analysator 66 und gelangt
hinter einer Kondensoranordnung 74 aus Zylinderlinsen
zur Umfangsoberfläche einer fotoempfindlichen Trommel
76.
Die einzelnen Verschlußelemente 48 und 48′ des Lichtver
schlußfelds 40 sind so angeordnet, daß die in Betrieb
befindlichen Verschlußelemente 60 und 60′ zueinander
versetzt zwischen den beiden Zeilen angeordnet sind,
wie schematisch in Fig. 5 dargestellt ist, in welcher
die in Betrieb befindlichen Verschlußelemente 60 und
60′ in Kreuzschraffur dargestellt sind und die außer
Betrieb befindlichen Verschlußelemente 62 und 62′ in
einfacher Schraffur. Ein Satz der in Betrieb befindlichen
Verschlußelemente 60 ist über Anschlußpunkte 78 mit einer
Treiberschaltung 80 verbunden, und der andere Satz der
in Betrieb befindlichen Verschlußelemente 60′ über An
schlußpunkte 78′ mit einer Treiberschaltung 80′. Diese
Treiberschaltungen 80 und 80′ erzeugen Treibersignale
in gesteuerten unterschiedlichen Zeitabständen, so daß
die Verschlußelemente 60′ mit einer bestimmten gesteuerten
Zeitvorgabe aktiviert werden, nachdem die Verschlußelemente
60 aktiviert wurden, oder umgekehrt. Es wird deutlich,
daß die Verbindung zwischen jedem der in Betrieb befind
lichen Verschlußelemente 60 und jedem der zugeordneten
Anschlußpunkte 78 durch jedes der Zuführungselektroden
segmente 54 des Lichtverschlußfelds 48 bereitgestellt
wird und die Verbindung zwischen jedem der in Betrieb
befindlichen Verschlußelemente 60′ und jedem der zugeord
neten Anschlußpunkte 78′ durch jedes der Zuführungselektro
densegmente 54′ des Lichtverschlußfeldes 48′ gemäß Fig.
3A. Die außer Betrieb befindlichen Verschlußelemente
62 und 62′ sind jeweils mit den Zuführungselektroden
segmenten 54 und 54′ verbunden, die die dreieckigen Berei
che aufweisen, und sind daher von den Anschlußpunkten
78 beziehungsweise 78′ isoliert. Diese außer Betrieb
befindlichen Verschlußelemente 62 und 62′ sind einfach
zusammen mit den in Betrieb befindlichen Verschlußelementen
60 und 60′ an Masse angeschlossen über die gemeinsame
Elektrode 50 des Lichtverschlußfeldes 40, wie ebenfalls
in Fig. 5 dargestellt ist.
In Fig. 6a sind die in Betrieb befindlichen Verschlußelemente
60 einer Zeile jeweils durch R i , R i + 2, . . ., bezeichnet,
und die in Betrieb befindlichen Verschlußelemente 60′
der anderen Zeile jeweils durch S i + 1, S i + 3, . . . In
dieser zweizeiligen Anordnung werden die aus dem Satz
der in Betrieb befindlichen Verschlußelemente R i , R i + 2,
. . . auf der ersten Zeile ausgewählten Verschlußelemente
60 mit gesteuerter Zeitvorgabe durch die Treiberschaltung
80 aktiviert, und die aus dem Satz alternierender Verschlußelemente
S i + 1, S i + 3, . . . der zweiten Zeile ausgewählten
Verschlußelemente 60′ werden in einem vorher festlegbaren
Zeitintervall mittels der Treiberschaltung 80′ aktiviert,
nachdem die Verschlußelemente der ersten Zeile aktiviert
worden sind. Die fotoempfindliche Trommel 76 (Fig.
4A und 48) wird zur Drehung in Richtung des Pfeils D
mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben, so daß die
durch die ausgewählten Verschlußelemente der ersten Zeile
und die durch die ausgewählten Verschlußelemente der
zweiten Zeile gelangenden Lichtstrahlen auf eine einzelne
Linie auftreffen welche sich in Längsrichtung auf der
Umfangsoberfläche der Trommel 76 erstreckt. Auf diese
Weise wird ein einzeiliges Bildpunktmuster 82, welches
aus Bildpunktabschnitten . . ., r i , i + 1, r i + 2, s i + 3, . . .
besteht, auf der Trommel 76 erzeugt, wie in Fig. 6B
dargestellt ist, wenn sämtliche in Betrieb befindlichen
Verschlußelemente R i , R i + 2, . . . und S i + 1, S i + 3, . . . ausgewählt
werden. Durch einen Pfeil D′ in Fig. 6B ist die
Richtung angedeutet, in welcher sich die Umfangsoberfläche
der Trommel 76 dreht, wenn die Trommel 76 zur Drehung
angetrieben wird wie in Fig. 4B dargestellt ist.
Die Lichtstrahlen, die durch die in Betrieb befindlichen
Verschlußelemente 60 und 60′ gelangt sind, würden auf
die Umfangsoberfläche der Trommel 76 auftreffen, wie
durch ausgezogene Punkte in Fig. 6B angedeutet ist,
wenn die Trommel 76 sich sofort von einer Winkelstellung
in Reaktion auf die Strahlen durch die Verschlußelemente
60 der ersten Zeile zu einer Winkelstellung in Reaktion
auf die Strahlen durch die Verschlußelemente 60′ der
zweiten Zeile bewegt. Tatsächlich ist es aber so, daß
sich die Umfangsoberfläche der drehenden Trommel 76 mit
einer bestimmten Geschwindigkeit zwischen derartigen
Winkellagen in Richtung des Pfeils D′ gemäß Fig. 6B
bewegt, so daß die Oberfläche der Trommel so beleuchtet
wird, daß im allgemeinen rechtwinklige Lichtpunkte erzeugt
werden, die sich jeweils in der Reihe der Bildpunktab
schnitte überlappen.
Demzufolge überlappen jeweils zwei benachbarte Bildpunktab
schnitte in dem Bildpunktmuster an ihren benachbarten
Seitenflächen in einer Richtung, in welcher sich die
Zeile der Bildpunktabschnitte . . ., r i , s i + 1, r i + 2, s i + 3,
. . . erstreckt. Die derart überlappenden benachbarten
Bildpunktabschnitte . . ., r i , s i + 1, r i + 2, s i + 3, . . . bilden
eine vollständig stetige Linie von Bildpunkten, wenn
nur sämtliche Verschlußelemente 60 und 60′ der in Fig.
6A dargestellten Zeile aktiviert werden. Wenn die Breite
jedes Verschlußelements entlang der zentralen Linie zwischen
den Basen der Verschlußelemente zu 80 µm gewählt wird,
so wird eine stetige Linie mit einer Dichte von etwa
12 Bildpunkten per mm auf diese Weise auf der Umfangsober
fläche der Trommel 76 erzeugt.
Das unter Bezug auf die Fig. 3A bis 3C beschriebene
Lichtverschlußfeld 40 kann auf zahlreiche Weisen modi
fiziert werden. Beispielsweise kann nur ein Halbbereich
des Lichtverschlußfelds 40 verwendet werden, um ein voll
ständiges Lichtverschlußfeld zu bilden. Ein derartiges
abgeändertes Lichtverschlußfeld kann eine einzelne Zeile
alternierend invertierter trapezförmiger Verschlußelemente
umfassen, die durch die Verschlußelemente 48 gemäß Fig.
7 bereitgestellt werden. Das modifizierte Lichtverschlußfeld
umfaßt weiter eine einzelne Zeile von Steuerelektrodenseg
menten, die in einer einzelnen Seitennut gebildet werden,
zusätzlich zu der gemeinsamen Elektrode in der zentralen
Nut und den Zuführungselektrodensegmenten, welche jeweils
zu den Steuerelektrodensegmenten führen. Die in einer
einzelnen Zeile angeordneten Verschlußelemente weisen
gleichschenklig-trapezförmige Verschlußfenster auf, welche
alternierend entlang der Zeile der Verschlußelemente
angeordnet sind, so daß jeweils zwei benachbarte trapez
förmige Verschlußelemente zugehörige benachbarte Schräg
linien haben, die parallel zueinander verlaufen. Die
Verschlußelemente des einzeiligen Lichtverschlußfelds
sind weiterhin so angeordnet, daß die trapezförmigen
Verschlußfenster jeweils zweier benachbarter Verschluß
elemente überlappende parallele Hauptbasen aufweisen
in Richtungen senkrecht zur Zeile der Verschlußelemente,
also der Drehrichtung D der fotoempfindlichen Trommel
(Fig. 4A und 4B). In diesem einzeiligen Lichtverschlußfeld
werden sämtliche trapezförmigen Verschlußelemente als
in Betrieb befindliche Verschlußelemente verwendet, wobei
sämtliche Zuführungselektrodensegmente mit Quellen für
eine Treiberspannung verbunden sind, so daß eine einzelne
Linie von Bildpunkten durch die einzelne Zeile von Verschluß
elementen erzeugt wird.
Unter Bezug auf Fig. 8 ist ein Lichtverschlußfeld, welches
bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines elektro
optischen Lichtverschlußgeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung enthalten ist, ebenfalls in der Form eines
PLZT-Lichtverschlußfelds vom zweizeiligen Typ bereitgestellt.
Das nunmehr durch die Bezugsziffer 104 bezeichnete zwei
zeilige Lichtverschlußfeld umfaßt ein PLZT-Keramiksubstrat
106, welches mit einer zentralen Nut 44 und einem Paar
von Seitennuten 46 und 46′ versehen ist, welche ähnlich
angeordnet sind wie ihre zugehörigen Gegenstücke in dem
unter Bezug auf Fig. 3A bis 3C beschriebenen Lichtver
schlußfeld.
Auf den Bodenwänden und den gegenüberliegenden Seitenwänden,
welche die zentrale Nut 44 ausbilden, ist eine gemeinsame
Elektrode 50 vorgesehen. Zwischen der zentralen Nut 44
und den Seitennuten 46 und 46′ sind zwei Zeilen von Verschluß
elementen 108 und 108′ ausgebildet, welche bei dieser
Ausführungsform so angeordnet sind, daß sie parallelogramm
förmige Verschlußfenster aufweisen. Die Verschlußelemente
108 auf einer Seite der zentralen Nut 44 sind voneinander
durch einen Satz paralleler Isolationsnuten 110 getrennt,
und die Verschlußelemente 108′ auf der anderen Seite
der zentralen Nut 44 sind voneinander durch einen Satz
paralleler Isolationsnuten 110′ getrennt. All diese Isola
tionsnuten 110 und 110′ erstrecken sich nach außen von
der zentralen Nut 44, jede in einem vorher festlegbaren
Winkel R, der geringer ist als 90°, in Bezug auf die
Nut 44. Daher werden zwei Sätze diskreter Steuerelektroden
segmente 112 und 112′ gebildet, welche sich ausgerichtet
zu den Verschlußelementen 108 beziehungsweise 108′ erstrecken,
von den äußeren Seitenwänden der Seitennuten 46 und 46′aus,
und zwei Sätze diskreter Zuführungselektrodensegmente
114 und 114′ treten aus den Steuerelektrodensegmenten
112 und 112′ heraus. Sämtliche derart von der zentralen
Nut 44 ausgehenden Isolationsnuten 110 und 110′ enden
an den parallelen Anschlußkanten des keramischen Substrats
106. Wie bei der in Fig. 3A bis 3B dargestellten Licht
verschlußanordnung 40 werden die Isolationsnuten 110
und 110′ des Lichtverschlußfelds 104 mit einer Tiefe
(c) ausgebildet, welche geringer ist als die Tiefe (a)
der zentralen Nut 44 und größer als die Tiefe (b) der
Seitennuten 46 und 46′.
Das parallelogrammförmige Verschlußfenster jedes der Ver
schlußelemente 108 und 108′ weist eine Basislinie auf,
die durch eine Seitenwand der zentralen Nut 44 gebildet
wird, die andere der parallelen Basislinien wird die
innere Seitenwand einer der Seitennuten 46 und 46′ ge
bildet, und die parallelen Schräglinien werden durch
zwei benachbarte Isolationsnuten 110 oder 110′ gebildet.
Derartige Verschlußelemente 108 und 108′ sind in versetzter
Anordnung zwischen den beiden Zeilen vorgesehen, wie
schematisch in Fig. 9 erläutert ist. Wie bei der Schalt
kreisanordnung gemäß Fig. 5 ist ein Satz von Verschluß
elementen 108 über Anschlußpunkte 78 an eine Treiber
schaltung 80 angeschlossen, und auf ähnliche Weise ist
der andere Satz von Verschlußelementen 108′ über Anschluß
punkte 78′ einer Treiberschaltung 80 verbunden. Die Licht
verschlußanordnung 104 mit den Verschlußelementen 108
und 108′ in dieser Anordnung kann ebenfalls verwendet
werden, um Teil einer Bildschreibkopfanordnung ähnlich
der gemäß Fig. 4A und 4B zu sein.
In Fig. 10A sind die in einer Zeile angeordneten Verschlußelemente
108 durch T i , T i + 1, T i + 2, . . . bezeichnet und
die in einer anderen Zeile angeordneten Verschlußelemente
108′ durch U i , U i + 1, U i + 2, . . . Bei dieser zweizeiligen
Anordnung werden zunächst die aus dem Satz von Verschlußelementen
T i , T i + 1, T i + 2, . . . ausgewählten Verschlußelemente
108 der ersten Zeile aktiviert mit gesteuertem Zeitablauf
mittels der Treiberschaltung 80, und die aus dem Satz
von Verschlußelementen U i , U i + 1, U i + 2, . . . der zweiten
Zeile ausgewählten Verschlußelemente 108′ werden in einem
vorher festlegbaren Zeitintervall durch die Treiberschaltung
80′ aktiviert, nachdem die Verschlußelemente der ersten
Zeile aktiviert worden sind. Durch die beiden Zeilen
derartiger Verschlußelemente 108 und 108′, die mit einer
vorher festlegbaren Zeitverzögerung zwischeneinander
aktiviert werden, wird derart ein einzeiliges Bildpunktmuster
104′ erzeugt, welches aus Bildpunktabschnitten . . ., t i ,
u i , t i + 1, u i + 1, . . . besteht, auf der fotoempfindlichen
Trommel der Bildschreibkopfanordnung gemäß Fig. 10B,
wenn sämtliche Verschlußelemente T i , T i + 1, T i + 2, . . .
und U i , U i + 1, U i + 2, . . . ausgewählt werden.
Das voranstehend beschriebene Lichtverschlußfeld 104
kann ebenfalls auf zahlreiche Weisen modifiziert werden.
So kann etwa nur ein Halbbereich des Lichtverschlußfelds
14 verwendet werden, um einen vollständigen Lichtverschluß
bereich zu erzeugen, welcher eine einzelne Zeile von
Verschlußelementen umfaßt, von denen jedes ein parallelo
grammförmiges Verschlußfenster aufweist, wie in Fig.
11 dargestellt ist, zusätzlich zu einem einzelnen Satz
von Steuerelektrodensegmenten und einem einzelnen Satz
von Zuführungselektrodensegmenten. Jeweils zwei benachbarte
Verschlußelemente, die derart in einer einzelnen Zeile
angeordnet sind, weisen zugehörige benachbarte Schräg
linien auf, die parallel zueinander verlaufen, und eine
der parallelen Basislinien jedes Verschlußelements wird
überlappt durch eines der benachbarten beiden (das vor
hergehende und das folgende) Verschlußelemente, und die
andere der parallelen Basen wird durch die anderen der
benachbarten zwei Verschlußelemente in einer Richtung
senkrecht zur Zeile der Verschlußelemente überlappt.
In Fig. 12A und 12B ist ein Lichtverschlußfeld dargestellt,
welches bei einer dritten bevorzugten Ausführungsform
eines elektrooptischen Lichtverschlußgeräts gemäß der
vorliegenden Erfindung enthalten ist und welches stark
dem Lichtverschlußfeld 104 ähnelt, welches voranstehend
unter bezug auf Fig. 8 beschrieben wurde.
Bei diesem Lichtverschlußfeld, welches nunmehr durch
eine Bezugsziffer 116 bezeichnet wird, ist ebenfalls
ein PLZT-Keramiksubstrat 118 mit einer zentralen Nut
44, Seitennuten 46 und 46′ und Zeilen von Verschlußelementen
108 und 108′ versehen, welche zwischen der zentralen
Nut 44 und den Seitennuten 46 beziehungsweise 46′ vorgesehen
sind. Zwischen den Zeilen der Verschlußelemente 108 und
108′ ist eine gemeinsame Elektrode 50 angeordnet, und
außerhalb der Zeilen der Verschlußelemente 108 und 108′
befinden sich zwei Sätze von Steuerelektrodensegmenten
112 und 112′ und zwei Sätze von Zuführungselektroden
segmenten 114 und 114′, wie in der unter Bezug auf Fig.
8 beschriebenen Lichtverschlußanordnung. Die Zuführungselek
trodensegmente 114 und 114′ weisen aufgeraute Oberflächen
auf, die in einer Tiefe e von einer Ebene ausgebildet
sind, welche sich auf gleicher Höhe befindet wie die
oberen Stirnflächen der Verschlußelemente 108 und 108′.
Gegenüber dem Lichtverschlußfeld 114 weist jedoch das
in Fig. 12A und 12B dargestellte Lichtverschlußfeld
insoweit Vorteile auf, als Elektrodensegmente auf dem
Substrat auf eine solche Weise ausgebildet sind, daß
sie fester und verläßlicher an der Oberfläche des Substrats
festgehalten werden. Die Elektrodensegmente eines derar
tigen Lichtverschlußfeldes werden nicht von dem Substrat
abgestreift, während insbesondere Isolationsnuten in
das Substrat unter Verwendung eines mechanischen Schneid
werkzeugs wie beispielsweise einer Substratsäge während
der Herstellung des Lichtverschlußfeldes geschnitten
werden.
Das keramische Substrat 118 in dem hier gezeigten Lichtver
schlußfeld 116 weist weiterhin einen Satz von Nutabschnitten
120 auf, die in einem Verschlußelement 108 ausgebildet
sind, und einen Satz von Nutabschnitten 120′ in dem anderen
Verschlußelement 108′. Die Nutabschnitte 120 trennen
die Verschlußelemente 108 einer Zeile voneinander und,
auf ähnliche Weise, trennen die Nutabschnitte 120′ die
Verschlußelemente 108′ voneinander. Diese Nutabschnitte
120 und 120′ weisen entlang der Zeilen der Verschlußelemente
108 und 108′ gleiche Breiten auf, so daß die einzelnen
diskreten Verschlußelemente 108, 108′ jeder Zeile voneinander
um einen vorher festlegbaren Abstand in Längsrichtung
der Zeile der Verschlußelemente 108, 108′ entfernt sind.
Zusätzlich ist jedes der Verschlußelemente 108 und 108′
mit einem parallelogrammförmigen Verschlußfenster versehen,
dessen eine der beiden parallelen Basislinien durch eine
der Seitenwände der zentralen Nut 44 und dessen andere
der beiden parallelen Basislinien durch die innere Seiten
wand einer der Seitennuten 46 und 46′ gebildet wird.
Die parallelen Schräglinien eines derartigen parallelogramm
förmigen Verschlußfensters sind in einem vorher festlegbaren
Winkel R von weniger als 90° bezüglich der Richtung geneigt,
in welcher die Verschlußelemente 108, 108′ in einer Zeile
angeordnet sind. Die Nutabschnitte 120 und 120′ bilden
daher die Verschlußelemente 108 und 108′ mit einer Tiefe
d aus, welche geringer ist als sowohl die Tiefe a der
zentralen Nut 44 als auch die Tiefe b der Seitennuten
46 und 46′. Die Tiefe e der aufgerauten Oberflächen der
Zuführungselektrodensegmente 114 und 114′ ist größer
als diese Tiefe d der Nutabschnitte 120 und 120′ und
geringer als die Tiefe b der Seitennuten 46 und 46′.
Das Substrat 118 ist weiter mit zwei Sätzen von Isolations
nuten 120 und 122 versehen, welche jeweils innerhalb
der Halbflächen des Substrats 118 außerhalb der zentralen
Nut 44 vorgesehen sind. Die Isolationsnuten 122 erstrecken
sich durch die Seitennut 44 beziehungsweise die Nutabschnitte
120, zwischen den Verschlußelementen 108 jeweils mit
dem Winkel 0 zur Seitennut 46. Entsprechend erstrecken
sich die Isolationsnuten 122′ durch die Seitennut 46′
beziehungsweise die Nutabschnitte 120′, zwischen den
Verschlußelementen 108′ jeweils in einem Winkel R zur
Seitennut 46′. Diese Isolationsnuten 122 und 122′ werden
mit einer Tiefe c ausgebildet, die geringer ist als die
Tiefe a der zentralen Nut 44 und größer als die Tiefe
b der Seitennuten 46 und 46′ und die Tiefe d der Nutab
schnitte 120 und 120′. Die Isolationsnuten 122 trennen
die Steuerelektrodensegmente 112 und die Zuführungselek
trodensegmente 114 voneinander und trennen weiterhin
die Verschlußelemente 108 voneinander. Entsprechend trennen
die Isolationsnuten 122′ die Steuerelektrodensegmente
112′ und die Zuführungselektrodensegmente 114′ voneinander
und trennen weiter die Verschlußelemente 108′ voneinander.
Wie aus Fig. 12B deutlich wird, sind weiterhin die Nutab
schnitte 120, 120′ mit zunehmender Tiefe in ihrer Breite
reduziert, so daß das zwischen zwei benachbarten Nutab
schnitten ausgebildete Verschlußelement 108, 108′ ein
Paar von abgeschrägten Seitenkantenabschnitten aufweist,
welche oben an der oberen Stirnfläche des Verschlußelements
enden beziehungsweise unten in den Isolationsnuten 122,
122′, zwischen denen sich das Verschlußelement befindet.
Fig. 15A zeigt ein Verschlußelement mit einem rechteck
förmigen Querschnitt in einem Lichtverschlußfeld und
Fig. 15B zeigt ein Verschlußelement mit einem parallelo
grammförmigen Querschnitt, wie bei dem voranstehend unter
Bezug auf die Fig. 14A bis 14C dargestellten Lichtver
schlußfeld. In jeder der Fig. 15A und 15B wird angenommen,
daß von dem Verschlußelement ausgehendes Licht sich in
einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene ausbreitet.
Linien D P und D A in Fig. 15A und 15B zeigen die Schwingungs
richtung (Transmissionsachsenrichtungen) des Lichts durch
den Polarisator 64 beziehungsweise den Analysator 66
in der Bildschreibkopfanordnung gemäß Fig. 4A und
4B an. Durch einen Pfeil E ist die Richtung angedeutet,
in welcher ein elektrisches Feld durch das Verschlußele
ment zwischen der Steuerelektrode und der gemeinsamen
Elektrode E C und E G während der Verwendung des elektroopti
schen Lichtverschlußgeräts aufgebaut wird.
Die Beobachtung dieser Verschlußelemente durch ein Durchlaß-
Polarisationsmikroskop hat ergeben, daß eine Leckage
von Licht von einem Verschlußelement durch jeden der
Bereiche L 1 und L 2 erfolgt, die in Fig. 15A beziehungs
weise 15B schraffiert dargestellt sind, selbst wenn das
Verschlußelement inaktiviert bleibt. Versuche haben ergeben,
daß die Dicke eines derartigen Bereichs L 1/L 2 von der
Seitenkante des Feldelements, festgelegt durch die Isolations
nut, im allgemeinen in der Größenordnung von 20 µm liegt,
obwohl ein derartiger Parameter beträchtlich mit den
Prozeßparametern variiert, unter denen das Lichtverschluß
feld hergestellt wird. Die Versuche haben weiterhin ergeben,
daß die Leckage von Licht aus einem Verschlußelement
wesentlich von der Tiefe der das Verschlußelement festlegenden
Isolationsnuten abhängt und eliminiert werden kann, wenn
die Isolationsnuten auf eine Tiefe (c) von weniger als
etwa 50 bis 60 µm von den oberen Stirnflächen der Elemente
geschnitten werden.
Fig. 13A und 13B zeigen eines der Verschlußelemente
108 und 108′, die in dem Lichtverschlußfeld 116 vorgesehen
sind. Das Verschlußelement, welches hier durch das Verschluß
element 108 repräsentiert wird, welches zwischen zwei
benachbarten Nutabschnitten 120 erzeugt wird, weist ein
Paar abgeschrägter Seitenkantenabschnitte G und G′ auf,
welche nach oben an der oberen Stirnfläche des Verschluß
elements 108 und nach unten in der Isolationsnut 122
enden. Ein Lichtstrahl L, der in das Verschlußelement
108 durch die Bodenfläche des Lichtverschlußfelds eintreten
kann, bewegt sich nach oben entlang der vertikalen Seiten
flächen des Verschlußelements 108, bis der Strahl die
Seitenkantenabschnitte G und G′ erreicht, wie durch eine
unterbrochene Linie in Fig. 13B angedeutet ist. Dann
wird der Lichtstrahl L an jedem Seitenkantenabschnitt
reflektiert und nach innen zurück in das Verschlußelement
108 gerichtet. Daher wird der einfallende Lichtstrahl
L daran gehindert, aus dem Verschlußelement 108 in ein
anderes Verschlußelement einzutreten. Aus diesem Grund
ist die Bereitstellung der Nutabschnitte 120 und 120′
nützlich, um jedes Auftreten einer Leckage von Licht
aus den Kantenabschnitten der Verschlußelemente zu verhindern.
Fig. 14A bis 14C zeigen ein Lichtverschlußfeld, welches
einen Teil einer vierten bevorzugten Ausführungsform
eines elektrooptischen Lichtverschlußgeräts gemäß der
vorliegenden Erfindung bildet. Das hier beschriebene
Lichtverschlußfeld gleicht im wesentlichen dem voranstehend
unter Bezug auf die Fig. 12A und 12B beschriebenen
Lichtverschlußfeld und ist insbesondere in der Hinsicht
vorteilhaft, daß es eine Leckage von Licht von den Kanten
abschnitten von Verschlußelementen des Lichtverschlußfelds
auf ähnliche Weise verhindert wie bei der beschriebenen
dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Im Unterschied zu dem unter Bezug auf die Fig. 12A
und 12B beschriebenen Lichtverschlußfeld, bei welchem
die Nutabschnitte 120 und 120′ nur in den Zeilen der
Verschlußelemente 108 und 108′ gebildet werden, erstrecken
sich hier diese Nutabschnitte, die ebenfalls durch die
Bezugsziffern 120 und 120′ bezeichnet sind, nicht nur
durch die Zeilen der Verschlußelemente 108 beziehungsweise
108′, sondern in den Bereichen des Substrats 118 außerhalb
der Seitennuten 46 beziehungsweise 46′, jeweils in einem
vorher festlegbaren Winkel R zu den Nuten 46 und 46′.
Weiterhin sind die Nutabschnitte 120 und 120′, die die
Verschlußelemente 108 und 108′ ausbilden, mit flachen
Böden versehen, die jeweils eine Tiefe d aufweisen, die
erheblich geringer ist als die Tiefe a der zentralen
Nut 44 und die Tiefe b der Seitennuten 46 und 46′, wie
aus den Fig. 14B und 14C deutlich wird. Die Isolations
nuten 122 und 122′ erstrecken sich durch diese Nutabschnitte
120 beziehungsweise 120′ und weiterhin durch Bodenwände
der Seitennuten 46 und 46′. Derartige Isolationsnuten
122 und 122′ werden mit einer Tiefe c erzeugt, die geringer
ist als die Tiefe a der zentralen Nut 44 und größer als
die Tiefe b der Seitennuten 46 und 46′ und die Tiefe
d der Nutabschnitte 120 und 120′.
Wie am einfachsten aus Fig. 14C deutlich wird, ist jedes
der Verschlußelemente 108 und 108′ mit einem Paar ausge
nommener oder nach innen zurückgesetzter Seitenkantenab
schnitte H und H′ versehen, die jeweils einen flachen
Bodenstirnflächenabschnitt und einen Seitenstirnflächen
abschnitt aufweisen, die oben an der oberen Stirnfläche
des Verschlußelements enden. Daher sind die einzelnen
Verschlußelemente 108, 108′ jeder Zeile voneinander durch
die Isolationsnuten 122, 122′ beabstandet, welche typischer
weise 130 µm tief und 25 µm breit sein können, und sind
weiterhin mit jeweiligen oberen Abschnitten versehen,
welche voneinander durch die Nutabschnitte 120, 120′
getrennt sind, die typischerweise 40 µm tief und 25,5
µm breit sein können. Als Ergebnis einer derartigen An
ordnung jedes Verschlußelements hängt die Lichtleckage
von jedem Verschlußelement im wesentlichen von der Tiefe
der Nutabschnitte 120, 120′ ab, also der Höhe der Kantenab
schnitte H und H′ der Verschlußelemente. Wenn die Höhe
der Kantenabschnitte H und H′ geringer ist als etwa 50
bis 60 µm, so wird in zufriedenstellender Weise eine
Lichtleckage verhindert. Die nach innen zurückgesetzten
Kantenabschnitte H und H′ sind derart ebenfalls nützlich,
um das Auftreten einer Leckage von Licht von Verschlußele
menten zu verhindern und demzufolge ein Ausgangsbild
zu erzeugen, welches einen deutlich vergrößerten Kontrastgrad
aufweist.
Die Verschlußelemente 108, 108′ sind voneinander durch
die relativ tiefen Isolationsnuten 122, 122′ getrennt,
die typischerweise 76 µm breit sind, und weiterhin durch
die relativ flachen Nutabschnitte 120, 120′, die typischer
weise 25 µm breit sind, wie in Fig. 16 dargestellt ist.
Die verhältnismäßig tiefen Isolationsnuten 122, 122′
sind daher nicht nur zur Trennung der Verschlußelemente
108, 108, voneinander nützlich, sondern auch, um den
wirksamen Bereich jedes der Verschlußelemente 108 und
108′ im Ergebnis von den mechanischen Spannungen zu isolieren,
welche durch das Schneiden der Isolationsnuten 122 und
122′ in das Substrat 118 erzeugt werden können. Anderer
seits werden die relativ flachen Nutabschnitte 120, 120′
vorzugweise auf eine Tiefe d geschnitten, die geringer
ist als etwa 50 bis 60 µm von den oberen Stirnflächen
der Verschlußelemente 108, 108′, um eine Lichtleckage
von den Verschlußelementen zu eliminieren. Wenn die Nutab
schnitte 120 und 120′ jeweils eine Breite von 76 µm aufweisen
und die Isolationsnuten 122 und 122′ jeweils eine Breite
von 25 µm, so beträgt die Breite oder das Rücksetzmaß
der flachen Bodenstirnabschnitte jedes der nach innen
zurückgesetzten Seitenkantenabschnitte H und H′ jedes
Verschlußelements etwa 25,5 µm ((52-25)/2), was weniger
ist als die Dicke von 20 µm jedes der Bereiche L 1 und
L 2, die in Fig. 15A beziehungsweise 15B dargestellt
sind. Die zurückgesetzten Seitenkantenabschnitte H und
H′ jedes der Verschlußelemente 108 und 108′ sind daher
nützlich, um eine Leckage von Licht von dem Verschluß
element zu verhindern, wie bereits voranstehend erwähnt.
Die Bereitstellung der zurückgesetzten Seitenkantenabschnitte
H und H′ führt zu einer Gesamtbreite (=80 µm) jedes
der Verschlußelemente, die größer ist als die erforderliche
effektive Breite (=29 µm) durch ein Verdoppeln des Wertes
für den Rücksetzgrad (=25,5 µm), wie aus Fig. 16 hervor
geht. Es wurde jedoch sichergestellt, daß dies nicht
zu ernsthaften Problemen führt, da nur wenig Licht aus
derartigen rückgesetzten Seitenkantenabschnitten H und
H′ austritt, wenn das Verschlußelement aktiviert wird.
Falls erforderlich können jedoch die Seitenflächen jedes
Verschlußelements, welche durch die Isolationsnut 122,
122′ und die Boden- und Seitenabschnitte jedes der zurück
gesetzten Seitenkantenabschnitte H und H′ gebildet werden,
mit einer Abdeckung aus einem schwarzfarbigen oder undurch
lässigen Material wie schwarzer Tinte bedeckt werden,
wie bei 124 in Fig. 16 angedeutet ist.
Fig. 17 zeigt ein Lichtverschlußfeld, welches einen
Teil einer fünften bevorzugten Ausführungsform eines
elektrooptischen Lichtverschlußgeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt. Das Lichtverschlußfeld, welches
nun durch die Bezugsziffer 126 bezeichnet ist, wird in
Kombination mit einer Maskenplatte 128 verwendet und
ist so ausgebildet, daß es verläßlicher eine unnötige
Lichtemission aus den Feldelementen infolge eines Über
sprechens zwischen benachbarten Verschlußelementen verhindert.
Das Lichtverschlußfeld 120 umfaßt ein Substrat 130, welches
mit einer zentralen Nut 44 und einem Paar von Seitennuten
46 und 46′ versehen ist. Die Bodenwand und die Seitenwände
der zentralen Nut 44 sind vollständig mit einer gemeinsamen
Elektrode 50 bedeckt. Zwei Sätze paralleler Isolationsnuten
132 und 132′ erstrecken sich nach auswärts jeweils von
den gegenüberliegenden Seitenwänden der zentralen Nut
44. Die Beziehungen zwischen den Nuten 44, 46 und 48
und diesen Isolationsnuten 132 und 132′ gleichen denen
bei den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen.
Das keramische Substrat 130 ist aufgeteilt, so daß zwei
Zeilen von Verschlußelementen 134 und 134′ gebildet werden,
welche zwischen der zentralen Nut 44 und der Seitennut
46 beziehungsweise 46′ vorgesehen sind, zwei Sätze von
Steuerelektrodensegmenten 136 und 136′, welche die Bodenwand
und die Seitenwände der Seitennuten 46 beziehungsweise
46′ bedecken, und zwei Sätze von Zuführungselektroden
segmenten 138 und 138′, welche die Bereiche des Substrats
außerhalb der Seitennuten 46 beziehungsweise 46′ bedecken.
Die Isolationsnuten 132, 132′ jedes Satzes sind in einem
vorher festlegbaren Abstand voneinander angeordnet und
erstrecken sich von jeder Seitenwand der zentralen Nut
44 jeweils im rechten Winkel zur Nut 44. Jedes der Verschluß
elemente 134 und 134′ ist länglich ausgebildet in Richtung
der Erstreckung jeder Zeile von Verschlußelementen und
weist einen Bereich auf, der zumindest doppelt so groß
ist wie eine vorher festlegbare Einheitsfläche eines
quadratischen Bildpunktelements. Daher weist jedes der
Verschlußelemente 134 und 134′ einen Halbbereich auf,
welcher dem Einheitsbereich eines Bildpunktelements ent
spricht, wie durch punktierte Linien entlang der Zeilen
von Verschlußelementen 134 und 134′ angedeutet ist.
Andererseits umfaßt die Maskenplatte 128 ein transparentes
Substrat 140, welches mit einer Maskenbeschichtung 142
eines undurchlässigen oder auf andere Weise lichtabschirmenden
Materials versehen ist, welches auf eine Oberfläche aufge
bracht wird. Die Maskenbeschichtung 142 ist mit zwei
Zeilen quadratischer transparenter Fenster 144 und 144′
versehen, von denen jedes eine Fläche aufweist, die der
vorher festlegbaren Einheitsfläche des voranstehend genannten
quadratischen Bildpunktelements entspricht und demzufolge
der Hälfte der gesamten Fläche jedes der Verschlußelemente
134 und 134′. Eine derartige Maskenbeschichtung 142 kann
durch Sputtering oder Ablage des opaken oder sonstwie
lichtabschirmenden Materials erfolgen, wobei die Fenster
144 und 144′ durch fotolithografische Ätzung der Beschich
tung 142 gebildet werden. Die Fenster 144 und 144′ sind
in versetzter Anordnung zwischen den Zeilen angeordnet
und befinden sich daher in Übereinstimmung mit den zuge
hörigen Halbbereichen der einzelnen Verschlußelemente
134 und 134′ des Lichtverschlußfeldes 128.
Bei einer Bildschreibkopfanordnung ähnlich der in Fig.
4A und 4B gezeigten wird die Kombination des so angeordneten
Lichtverschlußfelds 126 und Maskenplatte 128 in eine
solche Lage gebracht, in welcher sich die Maskenplatte
128 zwischen dem Lichtverschlußfeld 126 und einem Analysator
befindet, obwohl dies nicht in den Zeichnungen dargestellt
ist. Das Lichtverschlußfeld 126 der voranstehend beschriebenen
Art ist insoweit vorteilhaft gegenüber der ersten bis
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, als
nur die Hälfte der Isolationsnuten, die bei jeder der
vorhergehenden Ausführungsformen vorgesehen waren, bei
dem Lichtverschlußfeld 126 erzeugt werden. Unter Berück
sichtigung der Tatsache, daß insgesamt 1000 bis 2000
Isolationsnuten bei den Lichtverschlußfeldern gemäß der
ersten bis vierten bevorzugten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung erzeugt werden müssen, führt eine solche
Reduzierung der Anzahl der Isolationsnuten in dem Lichtver
schlußfeld 126 zu einer wesentlichen Vereinfachung des
Herstellungsverfahrens für ein Lichtverschlußfeld. Es
wird ebenfalls darauf hingewiesen, daß jedes der Zuführungs
elektrodensegmente in dem Lichtverschlußfeld 126 eine
Breite aufweist, die der Summe der Breiten zweier Bildpunkt
elemente entspricht, und so das Anfügen von Verbindungs
drähten an die Segmente erleichtert.
Das voranstehend unter bezug auf Fig. 17 beschriebene
Lichtverschlußfeld 126 kann modifiziert werden, so daß
seine einzelnen Verschlußelemente 134 und 134′ ähnlich
angeordnet sind wie ihre Gegenstücke bei dem in Fig.
3A bis 3C gezeigten Lichtverschlußfeld 40, bei dem in
Fig. 8 dargestellten Lichtverschlußfeld 104, bei dem
in Fig. 12A und 12B dargestellten Lichtverschlußfeld
116 oder dem in Fig. 14A bis 14C gezeigten Lichtver
schlußfeld. Fig. 18 zeigt eine Anordnung, bei welcher
ein Lichtverschlußfeld vorgesehen ist, dessen Grundaufbau
dem Lichtverschlußfeld 126 gemäß Fig. 17 ähnelt, und
welches abgeändert ist, um im wesentlichen dem Licht
verschlußfeld 104 gemäß Fig. 8 zu gleichen. Bei dem
in Fig. 18 dargestellten Lichtverschlußfeld sind sämtliche
Isolationsnuten 132 und 132′ so angeordnet, daß sie sich
in einem Winkel von weniger als 90° zur zentralen Nut
44 erstrecken, so daß jedes der Verschlußelemente 134
und 134′ einen im wesentlichen parallelogrammförmigen
Querschnitt aufweist. Daher ist jedes der Fenster 144
und 144′, welche in der Maskenplatte 128 vorgesehen
und in versetzter Anordnung zwischen zwei Zeilen in Überein
stimmung mit den Zeilen der Verschlußelemente 134 und
134′ angeordnet sind, von parallelogrammartiger Form
entsprechend einem Halbbereich jedes der Verschlußelemente
des Lichtverschlußfeldes. Mit 64 ist ein Polarisator
bezeichnet, welcher auf einer Lichteinfallseite eines
derartigen Lichtverschlußfeldes angeordnet ist.
Die Maskenplatte 128 in der Anordnung gemäß Fig. 17
oder 18 kann in engen Kontakt mit der mit Nuten versehenen
Oberfläche des Lichtverschlußfeldes 126 gebracht werden,
wie in Fig. 19 dargestellt ist. Wenn die Maskenplatte
128 im Kontakt mit dem Lichtverschlußfeld 126 verwendet
wird, so kann die Maskenbeschichtung 142 mit einer Beschichtung
eines transparenten, elektrisch isolierenden Materials
bedeckt werden, wie unter 146 in Fig. 19 angedeutet
ist. Die Kombination des Lichtverschlußfeldes und der
Maskenplatte wie voranstehend beschrieben unter Bezug
auf Fig. 17 oder 18 ist eng zwischen einem Polarisator
64 und einem Analysator 66 in einer Bildschreibkopfanordnung
der in Fig. 4A und 4B dargestellten Art angeordnet.
Fig. 20A und 20B zeigen ein Lichtverschlußfeld, welches
einen Teil einer sechsten bevorzugten Ausführungsform
eines elektrooptischen Lichtverschlußgeräts gemäß der
vorliegenden Erfindung darstellt. Das Lichtverschlußfeld,
nunmehr durch die Bezugsziffer 148 bezeichnet, ist eine
Modifikation des voranstehend unter bezug auf Fig. 17
beschriebenen Lichtverschlußfeldes 126, und die grund
sätzliche Anordnung gleicht der des Lichtverschlußfeldes
126. Die Beziehungen zwischen den Nuten 44, 46 und 48
und den Isolationsnuten 132 und 132′, welche in dem Substrat
130 dieses modifizierten Lichtverschlußfeldes 148 gebildet
sind, gleichen ebenfalls denen bei jeder der voranstehend
beschriebenen Ausführungsformen.
In dem Lichtverschlußfeld 148 gemäß Fig. 20A und 20B
ist eine Maskenbeschichtung 150 direkt auf die Zeilen
von Verschlußelementen 134 und 134′ aufgebracht. Die
Maskenbeschichtung 150 weist zwei Zeilen quadratischer
Öffnungen 152 und 152′ auf, von denen jede einen Bereich
umfaßt, der im allgemeinen einer Hälfte des Gesamtbereichs
jedes der Verschlußelemente 134 und 134′ entspricht.
Die derart in der Maskenbeschichtung 150 gebildeten Öffnungen
152 und 152′ sind in versetzter Anordnung zwischen den
Zeilen von Verschlußelemenen 134 und 134′ vorgesehen
und befinden sich daher in Übereinstimmung mit den zugehörigen
Halbbereichen der einzelnen Verschlußelemente 134 und
134′ des Lichtverschlußfeldes 128. Daher ist jeder Halbbe
reich jedes der Verschlußelemente 134 und 134′ durch
eine der Öffnungen 152 und 152′ in der Maskenbeschichtung
150 freigelegt. Das Lichtschutzfeld 148 ist zwischen
einem Polarisator 64 und einem Analysator 66 in einer
Bildschreibkopfanordnung der in Fig. 4A und 4B darge
stellten Art angeordnet.
Fig. 21A und 21B zeigen weitere Modifikationen eines
aus der Kombination eines Lichtverschlußfelds und einer
Maskenplatte bestehenden Geräts. Bei der in Fig. 21A
dargestellten Ausführungsform ist die Maskenplatte durch
einen Analysator 66′ implementiert, der eine Maskenbe
schichtung 150 aufweist, die auf seine Oberfläche aufge
bracht ist und der Verschlußfeldstruktur gegenüberliegt.
Zwar ist hier die Maskenplatte so dargestellt, daß sie
in engem Kontakt mit dem Verschlußfeldaufbau gehalten
wird, jedoch kann die durch den Analysator 66′ gebildete
Maskenplatte auch von der Verschlußfeldstruktur entfernt
angeordnet sein, wobei die Öffnungen 152 und 152′ in
der Maskenbeschichtung 150 in Übereinstimmung mit den
Verschlußelementen angeordnet sind. In diesem Zusammenhang
wird deutlich, daß die Maskenplatte auch durch einen
Polarisator implementiert werden kann, der eine Masken
beschichtung ähnlich der des Analysators 66′ wie voran
stehend beschrieben aufweist.
Andererseits ist die Ausführungsform gemäß Fig. 21B
derart, daß eine Maskenplatte mit einer Maskenbeschichtung
150 bereitgestellt wird, die auf die äußere Oberfläche
einer transparenten Platte 154 aufgebracht ist, die in
Kontakt mit der Verschlußfeldstruktur gehalten wird.
Der in Kombination mit einer derartigen Maskenplatte
verwendete Analysator 66 kann in engem Kontakt mit der
Maskenplatte angeordnet sein wie gezeigt oder kann von
dieser beabstandet angeordnet sein. Ebenfalls kann die
transparente Platte 154 im Abstand von der Verschlußfeld
struktur angeordnet sein. Bei der in Fig. 21B dargestellten
Ausführungsform kann die Maskenbeschichtung 150 aus einem
elektrisch leitfähigen Material bestehen, beispielsweise
Aluminium oder Chrom.
Falls gewünscht kann jede der Öffnungen 152 und 152′
in der Maskenbeschichtung 150 zentral in jedem der Verschluß
elemente 134 und 134′ angeordnet sein. Fig. 22A und
22B zeigen ein Lichtverschlußfeld, in welchem die Öffnungen
152 und 152′ in der Maskenbeschichtung 150 auf diese
Weise angeordnet sind.
Das Lichtverschlußfeld 148, welches unter Bezug auf die
Fig. 20A und 20B oder die Fig. 22A und 22B beschrieben
wurde, kann weiter derart modifiziert werden, daß seine
einzelnen Verschlußelemente 134 und 134′ ähnlich wie
ihre Gegenstücke in dem Lichtverschlußfeld 40 gemäß Fig.
3A bis 3C angeordnet sind oder ähnlich wie beim Lichtver
schlußfeld 104 gemäß Fig. 8, beim Lichtverschlußfeld
116 gemäß Fig. 12A und 12B, und dem in Fig. 14A
bis 14C dargestellten Lichtverschlußfeld. Fig. 23A
und 23B zeigen die Anordnung, in welcher ein Lichtverschluß
feld, dessen Grundaufbau ähnlich dem Lichtverschlußfeld
148 gemäß Fig. 22A und 22B ist, so modifiziert ist,
daß es in weitem Maße dem Lichtverschlußfeld 104 gemäß
Fig. 8 gleicht. Bei dem Lichtverschlußfeld in der An
ordnung gemäß Fig. 23A und 23B erstrecken sich die
Isolationsnuten 132 und 132′ ebenfalls in einem Winkel
von weniger als 90° zur zentralen Nut 44, so daß jedes
der Verschlußelemente 134 und 134′ einen im allgemeinen
parallelogrammförmigen Querschnitt aufweist.
Die Merkmale eines ein Lichtverschlußfeld bildenden Teils
eines elektrooptischen Lichtverschlußgeräts gemäß der
vorliegenden Erfindung werden noch einfacher anhand der
nachfolgenden Beispiele der vorliegenden Erfindung verständ
lich.
In diesem Beispiel I wurde ein Lichtverschlußfeld mit
den Merkmalen beschrieben, wie sie im Zusammenhang mit
Fig. 3A bis 3C beschrieben wurden. Zur Herstellung
eines derartigen Lichtverschlußfeldes wurde ein länglicher
Rohkörper aus PLZT-Keramik mit optisch polierten gegenüber
liegenden Oberflächen zunächst vorbereitet wie unter 84 in
Fig. 24A angedeutet. Der PLZT-Rohkörper 84 wies die Zusam
mensetzung 9/65/35 auf, also
(Pb0,91La0,09) (Zr0,65Ti0,35)0₃,
und die Abmessungen waren 100 mm in der Länge, 2,29 mm
in der Breite und 0,5 mm in der Dicke. Die Richtungen,
in welchen die Länge und Breite des Rohkörpers 84 gemessen
wurden, werden hier als Richtungen X beziehungsweise
Y bezeichnet wie dargestellt. Dieser PLZT-Rohkörper 84
wurde mit einer Beschichtung 86 eines Fotoresistmaterials
wie Chrom in geeigneter Dicke versehen. Dann wurde ein
Muster auf die Fotoresistbeschichtung 86 unter Verwendung
gewöhnlicher mikrofotolithografischer Verfahren aufge
bracht, wobei ein Streifenabschnitt gelassen wurde, welcher
sich über die Länge des Rohkörpers 84 erstreckte und
eine Breite von 300 µm aufwies, wie in Fig. 24B und
24C gezeigt ist. Zwar wurde Chrom zur Ausbildung der
Fotoresistbeschichtung verwendet, es kann jedoch aber
auch jede andere Art von Fotoresistmaterial anstelle
von Chrom verwendet werden, beispielsweise ein polymerer
Fotoresist.
Dann wurden die Zentralnut und die Seitennuten 44, 46
und 46′ in den PLZT-Rohkörper 84 unterhalb der verbleibenden
Fotoresistbeschichtung 86 geschnitten, wie durch die
Phantomlinien in Fig. 24C angedeutet ist. Zu diesem
Zweck wurde zunächst die zentrale Nut 44 in den Rohkörper
84 entlang der zentralen Längslinie des Rohkörpers 84
geschnitten in einer Breite von 80 µm und einer Tiefe
a von 150 µm von der Oberfläche des Rohkörpers 84 unter
Verwendung einer Substratsäge mit einem Diamantsägeblatt
mit einer Blattstärke von 25 µm. Auf ähnliche Weise wurden
die Seitennuten 46 und 46′ jeweils in den Rohkörper 84
auf eine Breite von 80 µm und eine Tiefe b von 110 µm
geschnitten, wobei ein Abstand von 80 µm zwischen der
zentralen Nut 44 und jeder der Seitennuten 46 und 46′
gelassen wurde. Auf diese Art und Weise wurden Rippenab
schnitte 88 und 88′ zwischen der zentralen Nut 84 und
der einen Seitennut 46 beziehungsweise zwischen der zentralen
Nut 44 und der anderen Seitennut 46′ gebildet. Auf der
mit Nuten versehenen Oberfläche des Rohkörpers 84, welcher
nunmehr das Substrat 42 bildete, wurde eine elektrisch
leitfähige Substanz durch gewöhnliche Sputteringtechniken
abgelagert. Es wurde Aluminium abgelagert zur Erzeugung
eines leitfähigen Films 90, welcher die gesamte Oberfläche
des Substrats 42 bedeckte, einschließlich der oberen
Stirnfläche der Fotoresistbeschichtung 86 auf jedem der
Rippenabschnitte 88 und 88′, wie in Fig. 24D gezeigt
ist. In das so erhaltene Substrat 42 wurden dann insgesamt
vier Sätze von Isolationsnuten 56, 56′, 58, 58′ geschnitten
wobei die einzelnen Isolationsnuten jedes Satzes in einem
Abstand von 160 µm voneinander e 24063 00070 552 001000280000000200012000285912395200040 0002003739219 00004 23944ntfernt angeordnet wurden
Die Isolationsnuten 56, 56′, 58 und 58′ wurden mit Tiefen
c von 130 µm ausgebildet, so daß jede der Isolationsnuten
ein Bodenende unterhalb der Bodenoberflächen der Seitennuten
46 und 46′ und oberhalb der Bodenoberfläche der zentralen
Nut 44 aufwies, wie aus Fig. 24E deutlich wird. Der
Winkel R 1, in welchem sich die Isolationsnuten 56 und
56′ unter Bezug auf die zentrale Nut 44 erstrecken, wurde
zu 88° ausgewählt, und der Winkel R 2, unter welchem sich
die Isolationsnuten 58 und 58′ unter Bezug auf die zentrale
Nut 44 erstrecken, zu 92°. Derartige Isolationsnuten
56, 56′, 58 und 58′ wurden unter Verwendung einer Substrat
säge mit einem Diamantsägeblatt mit einer Blattdicke
von 15 µm geschnitten.
Jeder anfängliche Rippenabschnitt 88 und 88′ wurde nunmehr
in eine Anzahl diskreter Sektionen unterteilt, und zu
sätzlich wurde der anfänglich auf das Substrat 42 aufge
brachte leitfähige Film 90 in die Steuerelektrodensegmente
52 und 52′ und die Zuführungselektrodensegmente 54 und
54′ aufgeteilt. Bei diesem Herstellungsschritt wurden
die Fotoresistbeschichtungen 108 auf den Verschlußele
menten 48 und 48′ chemisch entfernt, so daß der jede
der Beschichtungen 108 bedeckende leitfähige Film 90
abgenommen wurde. Die Verschlußelemente 48 und 48′ wiesen
nun freigelegte obere Flächen auf, so daß ein Lichtver
schlußfeld erhalten wurde, welches mit in Betrieb befind
lichen Verschlußelementen 60 und 60′ und außer Betrieb
befindlichen Verschlußelementen 62 und 62′ versehen war,
von denen jedes ein gleichschenklig-trapezförmiges Ver
schlußfenster aufwies, wie in Fig. 3A und 3B darge
stellt.
Die auf diese Weise in dem Substrat 42 des Lichtverschluß
feldes hergestellten Isolationsnuten oszillieren in einem
Zickzackmuster wie voranstehend beschrieben und bilden
daher Spitzen, die jeweils einen Winkel von 4° (R 2-R 1)
an jeder parallelen Anschlußkante des Substrats 42 auf
weisen. Jede der in Betrieb befindlichen Zuführungselek
trodensegmente mit den trapezförmigen Bereichen weist
eine Breite von 140 µm an jeder der Anschlußkanten des
Substrats 42 auf, und zwischen den 20 µm breiten Isola
tionsnuten herrscht ein Abstand von 160 µm, wie in Fig.
25 dargestellt ist.
Andererseits ist jedes der nicht in Betrieb befindlichen
Zuführungselektrodensegmente mit den dreieckigen Bereichen
isoliert durch jede der Isolationsnuten von den in Betrieb
befindlichen Zuführungselektrodensegmenten und endet
kurz vor den Anschlußkanten des Substrats 42. Elektrische
Verbinder wie typische Verbindungsdrähte können daher
einfach und wirksam an den in Betrieb befindlichen Zu
führungselektrodensegmenten angebracht werden unter Ver
wendung automatischer Drahtkontaktierungsgeräte. Es ist
erforderlich, daß die Lötpunkte zur Erzeugung von Ver
bindungen von den Zuführungselektrodensegmenten zur diesen
Kontaktierungsdrähten einen Durchschnittsdurchmesser
von mehr als 100 µm aufweisen, wie im Stand der Technik
wohlbekannt ist, und die in Betrieb befindlichen Zufüh
rungselektrodensegmente des wie beschrieben hergestellten
Lichtverschlußfeldes weisen genügende Breiten auf, um
derartige Lötpunkte an den Anschlußkanten des Substrats
42 aufzunehmen. Es wird ebenfalls darauf hingewiesen,
daß die auf den benachbarten Zuführungselektrodensegmenten
mittels automatischer Drahtkontaktierungsgeräte, wie
sie momentan erhältlich sind, hergestellten Lötpunkte
verläßlich voneinander getrennt werden können, wenn die
Zuführungselektrodensegmente mit einem Zentrumsabstand
von 160 µm entlang der Anschlußkanten des Substrats 42
angeordnet sind. Daher kann die beschriebene Anordnung
der Zuführungselektrodensegmente des Lichtverschlußfeldes
genügende Vorkehrungen gegen ein Auftreten von Übersprechen
zwischen den benachbarten Verschlußelementen zur Verfügung
stellen und gestattet die Herstellung der elektrooptischen
Lichtverschlußgeräte unter Verwendung derartiger Felder
auf einer vollständig automatisierten Produktionsanlage.
Ein Lichtverschlußfeld mit den unter Bezug auf Fig.
8 beschriebenen Merkmalen wurde durch dieses Beispiel
II erzeugt.
Zunächst wurde für die Herstellung eines derartigen Licht
verschlußfeldes ein Rohkörper aus PLZT-Keramik vorbereitet,
der ähnlich war wie der in Fig. 24A dargestellte, jedoch
eine größere Breite von 5,0 mm aufwies. Eine Fotoresist
beschichtung aus Chrom wurde auf eine optisch polierte
Oberfläche dieses Rohkörpers in einer Stärke von 1 µm
aufgetragen und wurde auf ähnliche Weise mit einem Muster
versehen wie die Beschichtung 86 auf dem in Fig. 24B
dargestellten Rohkörper. Die Zentralnut und die Seiten
nuten 44, 46 und 46′ ähnlich den durch Phantomlinien
in Fig. 24C dargestellten wurden in den Rohkörper unter
Verwendung einer Substratsäge mit einem Diamantsägeblatt
mit einer Blattdicke von 40 µm eingeschnitten. Auf die
so vorbereitete, mit Nuten versehene Oberfläche des Sub
strats wurde dann eine elektrisch leitfähige Substanz
von Aluminium bis zu einer Dicke von beispielsweise 2
µm durch gewöhnliche Sputteringtechniken aufgebracht,
um einen leitfähigen Film zu erzeugen, welcher die gesamte
Oberfläche des Substrats bedeckt.
In den so erhaltenen Aufbau wurden dann die beiden Sätze
von Isolationsnuten 110 und 110′ geschnitten, welche
sich jeweils nach außen von den gegenüberliegenden Seiten
wänden der zentralen Nut 44 mit einem Winkel R von 63°
zur zentralen Nut 44 erstrecken. Die einzelnen Isola
tionsnuten 110, 110′ jedes Satzes wurden in einem Abstand
von 160 µm voneinander angeordnet und mit einer Tiefe
(c ) von 130 µm ausgebildet. Derartige Isolationsnuten
110 und 110′ wurden unter Verwendung einer Substratsäge
mit einem Diamantsägeblatt mit einer Blattdicke von 50
µm geschnitten. Durch diese Isolationsnuten 110 und 110′
wurden die Rippenabschnitte, die zwischen der zentralen
Nut 44 und den Seitennuten 46 und 46′ erzeugt worden
waren, nunmehr in die Verschlußelemente 108 und 108′
unterteilt. Auf ähnliche Weise wurde der leitfähige Film
außerhalb der zentralen Nut 44 unterteilt in die beiden
Sätze von Steuerelektrodensegmenten 112 und 112′ und
die beiden Sätze von Zuführungselektrodensegmenten 114
und 114′. Nachdem auf diese Weise die Isolationsnuten
110 und 110′ in das Substrat eingeschnitten wurden, wurden
die Fotoresistbeschichtungen auf den Verschlußelementen
108 und 108′ chemisch entfernt, so daß der jede der Be
schichtungen 108 bedeckende leitfähige Film entfernt
wurde. Nunmehr waren die oberen Stirnflächen der Ver
schlußelemente 108 und 108′ freigelegt, so daß ein Licht
verschlußfeld erhalten wurde, welches die paralellogramm
förmigen Verschlußfenster der Verschlußelemente 108 und
108′ aufwies, wie sie in Fig. 8 dargestellt sind.
Ein Lichtverschlußfeld mit den unter Bezug auf die Fig.
12A und 12B dargestellten Merkmalen wurde durch dieses
Beispiel III hergestellt. Ein derartiges Lichtverschluß
feld wurde aus einem länglichen Rohkörper aus PLZT-Keramik
ähnlich dem in Beispiel II verwendeten hergestellt. Im
Falle dieses Beispiels III wurde eine Fotoresistbeschichtung
aus Chrom auf die gesamte Fläche einer Oberfläche des
Rohkörpers mit einer Stärke von 0,5 µm (2000 A) aufgebracht.
Die zentrale Nut 44 und die Seitennuten 46 und 46′ wurden
dann unter Verwendung einer Substratsäge mit einem Diamant
sägeblatt einer Breite von 40 µm in den Rohkörper einge
schnitten. Die zentrale Nut 44 wurde auf eine Breite
von 100 µm und eine Tiefe a von 160 µm geschnitten, während
die Seitennuten 46 und 46′ jeweils auf eine Breite von
80 µm und eine Tiefe b von 120 µm geschnitten wurden,
wie in Fig. 26 dargestellt ist. Die Seitennuten 46 und
46′ waren von der Zentralnut 44 zur Ausbildung eines
Paars von Rippenabschnitten 88 und 88′, von denen jedes
eine Breite von 60 µm aufweist, im Abstand gehalten.
Dann wurden aufgerauhte ebene Vertiefungen 92 und 92′
in dem Substrat 118 in einer Tiefe e von 80 µm erzeugt,
wie in Fig. 26 dargestellt ist, über die Flächen des
Substrats 118, welche sich nach außen von den Seitennuten
46 und 46′ zu den Anschlußkanten des Substrats 118 er
strecken und mit der Fotoresistbeschichtung bedeckt sind.
Zu diesem Zweck wurde eine Mehrzahl paralleler Nuten
in die Oberfläche des Substrats 118 außerhalb der Seiten
nuten 46 und 46′ auf solche Weise eingeschnitten, daß
die Nuten seitlich aneinander anschlossen. Diese parallelen
Nuten wurden mit einer Entfernung von 30 µm unter Verwendung
derselben Substratsäge geschnitten, die für das Schneiden
der Nuten 44, 46 und 46′ verwendet wurde. Die Vertiefungen
92 und 92′, die auf diese Weise erzeugt wurden, waren
vollständig frei von der Fotoresistbeschichtung und wiesen
rauhe Oberflächen auf, die von den seitlich aneinander
anschließenden Nuten herrührten. Zu diesem Zeitpunkt
des Herstellungsverfahrens war die anfänglich auf das
Substrat 118 aufgebrachte Fotoresistbeschichtung nur
noch auf den oberen Stirnflächen der Verschlußelemente
108 und 108′ vorhanden, wie bei 86 und 86′ in Fig. 26
angedeutet ist.
Auf die mit Nuten versehene Oberfläche des Substrats
118 wurde dann eine elektrisch leitfähige Substanz aus
Aluminium mit einer Stärke von 4 µm durch ein zweistufiges
Sputteringverfahren aufgebracht, welches aus umgekehrtem
Sputtering oder Sputtering-Ätzen und normalen Sputtering
schritten bestand. Der Sputtering-Ätzschritt wurde unter
Verwendung einer Radiofrequenzleistung von 110 Watt für
zwei Minuten innerhalb einer Kammer durchgeführt, die
auf 5x10-2 Torr evakuiert war, und der nachfolgende
Sputterschritt wurde unter Verwendung einer Gleichstrom
leistung von 1 Ampere × 500 Volt über 20 Minuten innerhalb
einer Kammer durchgeführt, die auf 5 × 10-3 Torr evakuiert
war. Die Verwendung des Sputtering-Ätzschritts zusätzlich
zur Ausbildung der Vertiefungen 92 und 92′ mit den rauhen
Oberflächen trägt zur Verstärkung der Haftung zwischen
dem Substrat 118 und dem dort ausgebildeten leitfähigen
Film bei.
In das resultierende Substrat 118 wurden dann die Nuten
abschnitte 120 und 120′ in den Rippenabschnitten 88 be
ziehungsweise 88′ eingeschnitten. Diese Nutenabschnitte
120 und 120′ wurden geschnitten unter Verwendung einer
Substratsäge mit einem Diamantsägeblatt einer Blattstärke
von 200 µm und einer Kante mit einem V-förmigen Querschnitt
mit einem Kantenwinkel von 60°, wie in Fig. 27 dargestellt
ist. Die Nutabschnitte 120, 120′ in jedem der Verschluß
elemente 108 und 108′ erstreckten sich in einem Winkel
R von 64° zur zentralen Nut 44 und wurden in einem Abstand
von 144 µm erzeugt mit einer Tiefe d von 60 µm von den
oberen Stirnflächen der Verschlußelemente 108 und 108′
sowie mit einer Breite von 72 µm. Die Rippenabschnitte
88 und 88′ waren nunmehr in die Zeilen von Verschluß
elementen 108 und 108′ aufgeteilt, von denen jedes einen
parallelogrammförmigen Querschnitt mit einer Breite von
72 µm aufwies. Fig. 28 zeigt die derart erzeugte Struktur
mit den Nutabschnitten 120 beziehungsweise 120′ in den
Zeilen der Verschlußelemente 108 und 108′, wogegen die
Flächen, auf denen der leitfähige Film auf das Substrat
118 aufgebracht wurde, bei 92 beziehungsweise 92′ darge
stellt sind.
In das Substrat 118 wurden dann die Isolationsnuten 122
innerhalb eines Halbbereichs des Substrats 118 geschnitten
und die Isolationsnuten 122′ innerhalb des anderen Halb
bereichs des Substrats 118. Die Isolationsnuten 122 und
122′ wurden so geschnitten, daß sich die Nuten 122 durch
die Seitennut 46 beziehungsweise Nutabschnitte 120 erstrecken
und die Nuten 122′ durch die Seitennuten 46′ und durch
die Nutabschnitte 120′. Derartige Isolationsnuten 122
und 122′ wurden mit einer Breite von 20 µm und einer
Tiefe c von 140 µm erzeugt, welche größer war als die
Tiefe b von 120 µm der Seitennuten 46 und 46′ und die
Tiefe d von 60 µm der Nutenabschnitte 120 und 120′. Da
die Tiefe c von 140 µm der Isolationsnuten 122 und 122′
geringer war als die Tiefe a von 160 µm der zentralen
Nut 44 wurde die Bodenoberfläche der gemeinsamen Elektrode
50 intakt gelassen und verlief daher stetig über ihre
gesamte Länge. Eine Substratsäge mit einem Diamantsäge
blatt mit einer Blattdicke von 15 µm wurde für das Schneiden
der Isolationsnuten 122 und 122′ verwendet.
Nachdem die Isolationsnuten 122 und 122′ in das Substrat
118 eingeschnitten worden waren, wurden die Fotoresistbe
schichtungen 86, welche auf den Verschlußelementen 108
und 108′ wie in Fig. 26 dargestellt verblieben, chemisch
entfernt, so daß der jede der Beschichtungen 108 bedeckende
leitfähige Film entfernt wurde. Die Stirnoberflächen
der Verschlußelemente 108 und 108′ lagen nunmehr frei,
so daß die parallelogrammförmigen Verschlußfenster der
Verschlußelemente 108 und 108′ erschienen, wie in Fig.
12A dargestellt.
In diesem Beispiel IV wurde ein Lichtverschlußfeld erzeugt,
welches die Merkmale aufweist, die unter Bezug auf die
Fig. 14A bis 14C beschrieben wurden. Ein derartiges
Lichtverschlußfeld wurde ebenfalls von einem länglichen
Rohkörper aus PLZT-Keramik ähnlich dem in Beispiel II
verwendeten hergestellt. Im Falle dieses Beispiels IV
wurde eine Fotoresistbeschichtung aus Chrom auf eine
Oberfläche des Rohkörpers in einer Stärke von 1 µm auf
gebracht und mit einem Muster einer Breite von 300 µm
versehen. Die zentrale Nut 44 und Seitennuten 46 und
46′ wurden dann in den Rohkörper unter Verwendung einer
Substratsäge mit einem Diamantsägeblatt einer Blattstärke
von 40 µm geschnitten. Die zentrale Nut 44 wurde mit
einer Breite von 90 µm und einer Tiefe a von 150 µm ge
schnitten, während die Seitennuten 46 und 46′ jeweils
auf eine Breite von 80 µm und eine Tiefe b von 110 µm
geschnitten wurden. Die Seitennuten 46 und 46′ waren
von der zentralen Nut 44 beabstandet, um jeweils ein
Paar von Rippenabschnitten mit einer Breite von 80 µm
zwischen der zentralen Nut 44 und den Seitennuten 46
beziehungsweise 46′ zu erzeugen.
Auf der mit Nuten versehenen Oberfläche des Substrats
118 wurde dann eine elektrisch leitfähige Substanz aus
Aluminium in einer Stärke von 2 µm durch einen Sputtering
prozeß aufgebracht. In die erhaltene Struktur wurden
die Nutabschnitte 120 und 120′ eingeschnitten, die sich
durch die Rippenabschnitte erstrecken, und die Bereiche
des Substrats 118 außerhalb der Seitennuten 46 beziehungs
weise 46′, in einem Winkel R von 63° zur zentralen Nut
und den Seitennuten 44, 46 und 46′, wie in Fig. 29 darge
stellt ist. Diese Nutabschnitte 120 und 120′ wurden jeweils
auf eine Breite von 76 µm und eine Tiefe d von 40 µm
in einem Abstand von 152 µm voneinander geschnitten unter
Verwendung einer Substratsäge mit einem Diamantsägeblatt
mit einer Blattstärke von 50 µm. Eine Substratsäge mit
einem derartigen Sägeblatt erzeugt eine Nut mit einer
Breite von etwa 55 bis 60 µm bei einem einzelnen Durch
gang auf dem Substrat 118, so daß jeder der Nutabschnitte
120 und 120′ in einer Breite von 76 µm in zwei Durchgängen
der Säge erzeugt werden konnte. Wie voranstehend erwähnt
wird die Tiefe d, auf welche die Nutabschnitte 120 und
120′ in das Substrat 118 geschnitten werden, vorzugsweise
so ausgewählt, so daß sie weniger als etwa 52 bis 60
µm beträgt. Die Rippenabschnitte zwischen der zentralen
Nut 44 und den Seitennuten 46 und 46′ wurden nun in die
Zeilen von Verschlußelementen 108 beziehungsweise 108′,
aufgeteilt, von denen jede eine Breite von 152 µm entlang
der Nuten 44, 46 und 46′ aufwies, wie in Fig. 29 dargestellt
ist.
In das Substrat 118 wurden dann die Isolationsnuten 122
und 122′ geschnitten, welche sich jeweils von den Seiten
wänden der zentralen Nut 44 zu den Anschlußkanten des
Substrats 118 erstrecken. Diese Isolationsnuten 122 und
122′ wurden auf eine Breite von etwa 25 µm und eine Tiefe
c von 130 µm geschnitten, welche größer war als die Tiefe
von 110 µm (b) der Seitennuten 46 und 46′ und als die
Tiefe von 40 µm (d) der Nutabschnitte 120 und 120′. Der
artige Isolationsnuten 122 und 122′ wurden unter Verwendung
einer Substratsäge mit einem Diamantsägeblatt mit einer
Blattdicke von 15 µm geschnitten. Nachdem die Isolations
nuten 122 und 122′ auf diese Weise in das Substrat 118
geschnitten worden waren, wurden die Fotoresistbeschichtungen
auf den Verschlußelementen 108 und 108′ chemisch entfernt,
so daß der jede der Beschichtungen bedeckende leitfähige
Film entfernt wurde, was dazu führte, daß ein Lichtver
schlußfeld erhalten wurde, welches mit den Verschluß
elementen 108 und 108′ versehen war, die jeweils ein
parallelogrammförmiges Verschlußfenster aufwiesen, wie
in Fig. 14A dargestellt ist.
In diesem Beispiel V wird ein Lichtverschlußfeld beschrieben,
welches die unter Bezug auf die Fig. 18A und 18B be
schriebenen Merkmale aufweist. Ein Rohkörper 84 aus PLZT-
Keramik ähnlich dem in Fig. 24A dargestellten wurde
ebenfalls für die Herstellung eines derartigen Licht
verschlußfeldes verwendet. Eine Beschichtung 150 einer
schwarzfarbigen fotoempfindlichen Emulsion wurde auf
eine optisch polierte Oberfläche dieses Rohkörpers 84
in einer geeigneten Stärke aufgetragen wie in Fig. 30A
dargestellt, und wurde ähnlich wie die Maskenbeschichtung
150 auf dem Substrat 130 gemäß Fig. 18A mit einem Muster
versehen, wie in Fig. 30B angedeutet ist, mittels foto
lithografischer Verfahren. Dann wurde eine Beschichtung
86 aus einem Fotoresist-Material aus beispielsweise einem
wärmeaushärtbaren polymeren Kunstharz auf den Rohkörper
84 auf eine solche Weise aufgebracht, daß die Fotoresistbe
schichtung 86 die mit einem Muster versehene Maskenbe
schichtung 150 und einige Bereiche des Rohkörpers bedeckte,
welche die Maskenbeschichtung 150 umgeben, wie in Fig.
30C dargestellt ist. Nach thermischer Erhärtung des Foto
resistmaterials wurden die zentrale Nut 44 und die Seiten
nuten 46 und 46′ in den Rohkörper 84 eingeschnitten auf
eine ähnliche Weise wie beim Beispiel I, wie in Fig.
30D dargestellt ist. Auf der derart vorbereiteten Ober
fläche des Substrats 130 wurde dann eine elektrisch leit
fähige Substanz aus Aluminium abgelagert, beispielsweise
durch Vakuumbeschichtungsverfahren, um einen leitfähigen
Film 90 auszubilden, welcher die gesamten Oberflächen
des Substrats 130 bedeckt, wie in Fig. 30E dargestellt
ist. In die erhaltenen Strukturen wurden dann die beiden
Sätze von Isolationsnuten 132 und 132′ (Fig. 30F) ge
schnitten, welche sich von den jeweiligen Außenwänden
der zentralen Nut 44 in rechtem Winkel zur zentralen
Nut 44 nach außen erstrecken.
Die zwischen der zentralen Nut 44 und den Seitennuten
46 und 46′ erzeugten Rippenabschnitte wurden nun unterteilt
in die Verschlußelemente 134 und 134′. Auf ähnliche Weise
wurde der leitfähige Film 90 außerhalb der zentralen
Nut 44 in die zwei Sätze von Steuerelektrodensegmenten
136 und 136′ und die zwei Sätze von Zuführungselektroden
segmenten 138 und 138′ aufgeteilt. Nachdem die Isolations
nuten 132 und 132′ auf diese Weise in das Substrat 130
eingeschnitten waren, wurden die Fotoresistbeschichtungen
108 auf den Verschlußelementen 108 und 108′ chemisch
entfernt, so daß der jede der Beschichtungen 108 bedeckende
leitfähige Film 90 entfernt wurde. Die Verschlußelemente
134 und 134′ wiesen nunmehr obere Stirnflächen auf, die
freigelegt waren, um einen Halbbereich jedes der Verschluß
elemente freizulegen, welcher mit der Maskenbeschichtung
150 bedeckt ist, und den anderen Halbbereich freizulegen,
welcher durch die Öffnung 152, 152′ in der Beschichtung
150 freigelegt ist, wie in Fig. 30F angedeutet ist.
Claims (33)
1. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät zur Ver
wendung in einem optischen Druckgerät, gekenn
zeichnet durch
- a) mehrere in der Form zumindest eines linearen Feldes angeordnete Verschlußelemente, von denen jedes einen elektrooptischen Effekt aufweist,
- b) einen auf einer Lichteinfallseite des Feldes der Ver schlußelemente angeordneten Polarisator, und
- c) eine auf einer Lichtaustrittsseite des Feldes der Verschlußelemente angeordneten Analysator,
- d) wobei die Verschlußelemente jeweils mit Verschluß fenstern versehen sind, durch welche selektiv Licht durch gelassen wird, und welche in einander überlappender Anordnung angeordnet sind in einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu der Richtung ist, in welcher die Verschluß elemente angeordnet sind.
2. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ver
schlußelemente ein Substrat aus PLZT-Keramik aufweist.
3. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ver
schlußelemente ein im wesentlichen parallelogrammförmiges
Verschlußfenster aufweist.
4. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine
Maskenvorrichtung vorgesehen ist, welche jedes der Verschluß
elemente maskiert, um das Verschlußfenster des Verschluß
elements auszubilden.
5. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Masken
vorrichtung getrennt von den Verschlußelementen vorgesehen
ist.
6. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Masken
vorrichtung eine Beschichtung umfaßt, welche auf jedes
der Verschlußelemente aufgebracht wird.
7. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ver
schlußelemente ein im wesentlichen trapezförmiges Verschluß
fenster aufweist.
8. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verschluß
elemente in zwei Feldern angeordnet sind.
9. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ver
schlußelemente Teil eines Streifens eines Materials ist,
welches einen elektrooptischen Effekt aufweist und in
der Form eines Blocks vorliegt, welcher durch mehrere
Nuten ausgebildet wird, welche solche Nuten umfassen,
die sich im wesentlichen parallel zur Richtung der An
ordnung der Verschlußelemente erstrecken, und solche
Nuten, welche sich im wesentlichen senkrecht zur Richtung
der Anordnung der Verschlußelemente erstrecken.
10. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ver
schlußelemente mit einem Paar von Elektrodensegmenten
versehen ist, welche jeweils in denen der Nuten vorgesehen
sind, welche sich im wesentlichen parallel zur Richtung
der Anordnung der Verschlußelemente erstrecken.
11. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen
der Nuten, welche sich im wesentlichen parallel zu der
Richtung erstrecken, in welcher die Verschlußelemente
angeordnet sind, sich in ihrer Tiefe von denen der Nuten
unterscheiden, welche sich im wesentlichen senkrecht
zur Anordnungsrichtung der Verschlußelemente erstrecken.
12. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) diejenigen der Nuten, welche sich im wesentlichen parallel zu der Richtung erstrecken, in welcher die Ver schlußelemente angeordnet sind, eine erste Nut aufweisen und eine zweite Nut, welche tiefer als die erste Nut ist, und
- b) diejenigen der Nuten, welche sich in überkreuzender Beziehung zur Richtung erstrecken, in welcher die Ver schlußelemente angeordnet sind, eine Nut umfassen, die tiefer ist als die erste Nut und flacher als die zweite Nut.
13. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß eines der in
der zweiten Nut bereitgestellten Elektrodensegmente ge
meinsam den Verschlußelementen zugeordnet ist.
14. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Block,
welcher jedes der Verschlußelemente erzeugt, nach innen
zurückgesetzte Kanten an dem Ende des Blocks aufweist,
an welchem der Block endet, in einer Richtung, in welcher
der Block vorsteht.
15. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der zurückge
setzten Kanten zur Ausbildung einer rechtwinkligen Aus
nehmung zurückgesetzt ist.
16. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der zurück
gesetzten Kanten zur Ausbildung einer abgeschrägten Aus
nehmung zurückgesetzt ist.
17. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät zur Ver
wendung in einem optischen Druckgerät, gekenn
zeichnet durch
- a) einen länglichen Streifen eines Materials mit einem elektrooptischen Effekt, wobei der Streifen mit Nuten versehen ist, welche eine Anzahl von Verschlußelementen ausbilden, von denen jedes Blockform aufweist,
- b) einen auf einer Lichteinfallseite des Feldes der Ver schlußelemente angeordneten Polarisator, und
- c) einen auf einer Lichtaustrittsseite des Feldes der Verschlußelemente angeordneten Analysator,
- d) wobei die die Verschlußelemente ausbildenden Nuten einen ersten Nutensatz umfassen, welcher sich in Längs richtung des länglichen Streifens erstreckt, mit im wesent lichen zueinander parallelen Nuten, und einen zweiten Satz von Nuten, welcher sich schräg zu dem ersten Satz von Nuten erstreckt.
18. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der längliche
Streifen aus einem PLZT-Keramikmaterial aufgebaut ist.
19. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten des
zweiten Satzes im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
20. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ver
schlußelemente mit einem Paar von Elektrodensegmenten
versehen ist, welche innerhalb des ersten Satzes von
Nuten vorgesehen sind.
21. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Satz
von Nuten sich in der Tiefe von dem zweiten Satz von
Nuten unterscheidet.
22. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine
der Nuten aus dem ersten Nutensatz tiefer ist als der
zweite Satz von Nuten.
23. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß eines der Elek
trodensegmente, die in einer Nut des ersten Nutensatzes
vorliegen, die tiefer als der zweite Nutensatz ist, gemein
sam den Verschlußelementen zugeordnet ist.
24. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Nuten
satz aus drei Nuten besteht, welche die Verschlußelemente
in zwei im wesentlichen parallelen linearen Feldern fest
legen, welche sich in Längsrichtung des länglichen Streifens
erstrecken.
25. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die eine der
drei Nuten tiefer ist als die verbleibenden anderen zwei,
und daß der zweite Satz von Nuten flacher ist als die
tiefste der drei Nuten und tiefer als die verbleibenden
zwei der drei Nuten.
26. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ver
schlußelemente mit nach innen zurückgesetzten Kanten
am Ende des Verschlußelements versehen ist, wo das Verschluß
element endet, in einer Richtung, in welcher das Verschluß
element vorspringt.
27. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der zurück
gesetzten Kanten zur Ausbildung einer rechteckigen Aus
nehmung zurückgesetzt ist.
28. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der zurück
gesetzten Kanten zur Ausbildung einer abgeschrägten Aus
nehmung zurückgesetzt ist.
29. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät zur Ver
wendung in einem optischen Druckgerät, gekenn
zeichnet durch
- a) eine Anzahl von in Form zumindest eines linearen Feldes angeordneten Verschlußelementen, von denen jedes einen elektrooptischen Effekt aufweist,
- b) einen auf einer Lichteinfallseite des Feldes der Ver schlußelemente angeordneten Polarisator, und
- c) einen auf einer Lichtaustrittsseite des Feldes der Verschlußelemente angeordneten Analysator, und
- d) in der Nähe des Feldes oder auf dem Feld der Verschluß elemente angeordnete Maskenvorrichtungen, die mit Öffnungen versehen sind, die in zumindest einem Feld angeordnet und in Übereinstimmung mit den Verschlußelementen positio niert sind,
- e) wobei jede der Öffnungen so geformt ist, daß sich die Öffnungen gegenseitig in einer Richtung überlappen, welche im wesentlichen senkrecht zur Anordnungsrichtung der Öffnungen liegt.
30. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der Öffnungen
eine im wesentlichen parallelogrammförmige Umfangsform
aufweist.
31. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der Öffnungen
eine im wesentlichen trapezförmige Umfangsform aufweist.
32. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenvor
richtung eine Beschichtung eines lichtabschirmenden Materials
umfaßt, welches auf jedes der Verschlußelemente aufgebracht
ist.
33. Elektrooptisches Lichtverschlußgerät nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ver
schlußelemente einen effektiven Bereich aufweist, welcher
aus in einer Richtung, in welcher sich das Feld der Ver
schlußelemente erstreckt, überlagerten Hälften besteht,
wobei jede der Hälften im wesentlichen gleich der Fläche
jeder der Öffnungen ist.
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