DE2250325A1 - Verfahren und vorrichtung zur elektrooptischen lichtstreuung - Google Patents

Description

United States Atomic Energy Commission, Washington, D.C, U.S.A.

Verfahren und Vorrichtung zur elektrooptischen Lichtstreuung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrooptische Lichtstreuvorrichtung, die eine, in einer Sauerstoffatmosphäre heißgepreßte ferroelektrische Platte aufweist, deren Korngrößen oberhalb etwa 3 Mikron liegen und die entgegengesetzt angeordnete erste und zweite Oberflächen von optischer Qualität besitzt, die eine wesentlich größere Abmessung haben als der zwischen den Oberflächen liegende Querschnitt, wobei auf der ersten Plattenoberfläche eine optisch durchsichtige elektrisch leitende Elektrode angeordnet ist, mit welcher eine auf der zweiten Plattenoberfläche angeordnete elektrisch leitende Elektrode ausgerichtet ist, wobei schließlich Mittel vorgesehen sind, welche das Licht auf die durchsichtige Elektrode durch die Platte zur anderen Elektrode richten.

Ferroelektrische Keramikmaterialien, die eine Vielzahl sehr kleiner Bereiche und' Körner aufweisen und elektrisch eingeleitete optische oder elektrooptische Wirkungen zeigen, sind bereits entwickelt worden, wobei es sich insbesondere um die Blei-Zirkonat-Titanat- und Blei-Lanthan-Zirkonat-Titanat-Festlösungsfamilien handelt. Bei diesen bekannten polykristallinen ferroelektrischen Keramikstoffen wurde festgestellt, daß man dem Keramikstoff ent-

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weder bleibende oder aber für eine gewisse Zeit elektrische Polarisationseigenschaften - einschließlich pyroelektrischer und piezoelektrischer Wirkungen - unter dem Einfluß geeigneter elektrischer Felder aufprägen kann. Im thermisch entpolten Zustand sind die ferroelektrischen Bereiche innerhalb einzelner Kristallite oder Körner zufällig orientiert, so daß die Keramik sich makroskopisch gesehen isotrop verhält. Wenn ein Polungsfeld angelegt wird, werden die günstig bezüglich des Feldes orientierten Bereiche zuLasten der weniger günstig orientierten Bereiche wachsen, was bei kleinen elektrischen und optischen Anregungen anisotropes Ansprechen zur Folge hat. In der Vergangenheit wurde das elektrooptische Verhalten dieser polarisierten Keramikstoffe in funktioneile Klassen eingeteilt, und zwar abhängig in erster Linie von der Korngröße in dem Keramikstoff. Bekannte grobkörnige Blei-Zirkonat-Titanat-Keramikstoffe, d.h. Keramikstoffe mit einer nominellen Korngröße von mehr als 2 Mikron, depolarisierten durchgehendes Licht fast vollständig und streuten das Licht in bestimmte und identifizierbare Ortsverteilungen (mit maximalen Kontrastverhältnissen von ungefähr 3o:l), die davon abhingen, ob die Richtung der elektrischen Polung in Richtung des durchgelassenen Lichtes (d.h. im allgemeinen senkrecht zu den Hauptoberflächen der Keramikplatte) oder senkrecht zur Richtung des durchgelassenen Lichtes (d.h. im allgemeinen parallel zu den Hauptoberflächen der Keramikplatte und senkrecht zur Richtung des durchgelassenen Lichtes) erfolgte. Bei grobkörnigen Keramikstoffen schalteten die Bereiche tatsächlich von Querorientierungen zu Längsorientierungen um. Gepolte, feinkörnige Keramikstoffe, d.h. Keramikstoffe mit nominellen Korngrößen von im allgemeinen weniger als 2 Mikron, sind doppelbrechend und zeigen bezüglich der optischen Achse (der Keramik-Polarachse oder Richtung der elektrischen Polung) orthotrope Symmetrie. Es wurde festgestellt, daß die Lichtdurchlaßeigenschaften eines optischen Netzwerks bestehend aus einem Polarisator, einer feinkörnigen keramischen Platte und einem Analysator in Inkrementen geändert werden können, und zwar durch Veränderung der Richtung der optischen Achse der Keramik in einer Ebene senkrecht zu einem Strahl des durch das Netzwerk gehenden polarisierten Lichts oder durch Änderung der Polarisationsamplitude in einer bestimmten Richtung

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in der gleichen Ebene, um die Intensität oder Wellenlänge des
durchgelassenen Lichtstrahls durch den Analysator in mehreren Stufen zu ändern. Es wurde ferner festgestellt, daß sich die Grenze
zwischen fein- und grobkörnigen Keramikstoffen - und das entsprechende elektrooptische Verhalten - ändern kann, und zwar abhängig von den Anteilsprozentsätzen der ferroelektrischen Keramik, wobei die Korngröße zwischen 2 Mikron bis hinauf zu 4 oder 5 Mikron oder mehr liegt.

Während die feinkörnigen Keramikstoffe Doppelbrechung und Verzögerungseffekte zur Erreichung von Veränderungen bei der Durchlässigkeit von polarisiertem Licht verwendeten, erzeugten die
grobkörnigen Keramikstoffe Lichtstreuverteilungen oder Muster
ohne Rücksicht auf die Polarisation der Lichtquelle, und sie würden in der Tat eine polarisierte Lichtquelle im wesentlichen depolarisieren. Obwohl zwar die feinkörnigen Keramikstoffe Doppelbrechung und Verzögerung bei der Erreichung elektrooptischer Effekte benutzen, unterlagen doch die bekannten Vorrichtungen bezüglich der Dicke der verwendbaren keramischen Platten gewissen Einschränkungen, und zwar infolge von inhärentem unkontrollierbarem, in der keramischen Platte auftretenden Lichtstreuens, welches die .Lichtdurchlässigkeitseigenschaften der Keramik beeinflußt. Dieser unkontrollierbare Lichtstreuungseffekt bei Feinkornkeramiken wurde als schädlich betrachtet und beschränkte die Verwendbarkeit
und Zweckmäßigkeit dieser Vorrichtungen, und zwar insbesondere
deshalb, weil es Anwendungsfälle gibt, wo zur Erreichung bestimmter optischer Wirkungen eine maximale Dicke der keramischen Platten erwünscht ist.

Die oben erwähnten elektrooptischen Wirkungen treten bei ferroelektrischen Keramiken auf, wenn bestimmte Heißpreßverfahren
(Sintern bei wesentlich oberhalb des atmosphärischen Druckes liegenden Drücken) verwendet werden, wobei man gemischte Oxydpulverbestandteile verwendet. Diese Heißpreßverfahren ermöglichten es,
Keramikmaterialien mit hinreichender Durchlässigkeit zu schaffen, um so die gewünschten Grobkorn und Peinkorn elektrooptischen
Eigenschaften zu erhalten. Da jedoch diese Materialien noch immer Lichtstreuungseffekte zeigten, die in vielen Fällen elektrisch und

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auch anders nicht kontrollierbar waren, und die den normalen Betrieb der elektrooptischen Vorrichtung unmöglich machten, wurden Untersuchungen zur Feststellung der Gründe derartigen Lichtstreuens ausgeführt. Diese Untersuchungen ergaben, daß diese Effekte im allgemeinen dadurch entstehen oder dadurch zu entstehen scheinen, daß in dem Material sehr kleine Poren (obwohl die durch die normalen Heißpreßverfahren erzeugten Werkstoffe eine theoretische Dichte von mehr als 99,9% haben), Inhomogenitäten an den Korngrenzen und andere Materialverunreinigungen und Inhomogenitäten auftreten (obwohl doch die bei dem normalen Heißpreßverfahren im allgemeinen verwendeten Rohmaterial-Oxydpulver eine chemische Reinheit von mehr als 99,2% besitzen). Wegen dieser inhärenten, unerwünschten und nicht kontrollierbaren Lichtstreueungswirkung dieser bekannten Materialien wurden verbesserte Verfahren zur Vergrößerung der Reinheit, Gleichmäßigkeit, Homogenität und Dichte ferroelektrischer Keramiken entwickelt, um diese unerwünschten lichtstreuenden Wirkungen zu eliminieren oder minimieren. Bei der Entwicklung dieser verbesserten Verfahren, welche die Materialdichten erhöhten und Verunreinigungen und Homogenitäten verringerten, wurde festgestellt, daß die sich ergebenden Materialien eine Betriebsweise aufweisen, bei der elektrisch steuerbares longitudinales Lichtstreuen auftritt.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt,eine elektrooptische ferroelektrische Keramikvorrichtung vorzusehen, die elektrisch induzierte, veränderbare Lichtstreuungseigenschaften von einer longitudinalen Betriebsart aufweist.

Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung einer ferroelektrischen. keramischen, elektrooptischen Vorrichtung, die im thermisch entpolten Zustand maximale Lichtdurchlässigkeit und minimale Lichtdurchlässigkeit im elektrisch null-polarisierten Zustand aufweist, während dazwischen liegende Lichtstreuung und Durchlässigkeit bei dazwischenliegenden elektrischen Polarisationspegeln parallel zur Richtung des durchgelassenen Lichtes auftritt.

Ferner sieht die Erfindung auch vor,eine elektrooptische ferroelektrische Keramikvorrichtung anzugeben, welche mit großer öff-

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nung und auch kleiner Öffnung schaltbar ist. Diese Schalteigenschaften sollen dabei elektrisch gesteuert in einem großen Bereich der Lichtdurchlässigkeit ( Grau-Skala ) auftreten.

Die erfindungsgemäße ferroelektrische keramische elektrooptisch^ Vorrichtung soll leicht herstellbar und in einfacher Weise betreibbar sein.

Gemäß der Erfindung ist eine heißgepreßte ferroelektrische keramische Platte vorgesehen, die maximale Lichtdurchlässigkeit im thermisch entpolten Zustand und minimale Lichtdurchlässigkeit im elektrisch null-polarisierten Zustand aufweist, wobei Zwischenwerte der Lichtdurchlässigkeit bei Zwischenwerten der elektrischen Polarisationspegel auftreten, und wobei eine optisch durchsichtige Elektrode auf einer ersten Oberfläche der Platte und eine weitere Elektrode auf einer zweiten Oberfläche der Platte parallel zur ersten Oberfläche der Platte angeordnet ist, und wobei schließlich Mittel vorhanden sind, um das Licht auf die Elektrode der ersten Oberfläche durch die Platte zur anderen Elektrode hin zu richten, während Mittel zum Anlegen einer Vorspannung an den Elektroden vorhanden sind, um die Amplitude der Lichtstreuung in der Platte zu verändern .

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere auch aus dem Hauptanspruch und den Unteransprüchen.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische, teilweise perspektivische Darstellung einer elektrooptischen Vorrichtung, welche ein Ausführungsbeispiel einer ferroelektrischen keramischen Platte und einer Elektrodenanordnung aufweist, um eine veränderbare Lichtstreuung durch die Platte hindurch vorzusehen;

Fig. 2 ist eine typische Darstellung der Polarisation abhängig vom elektrischen Feld und zeigt die Hysteresisschleife für ferroelektrische Materialien, die als ferroelektrische Platte der Fig. 1 benutzbar sind;

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Fig. 3. eine Darstellung in halblogarithmischem Maßstab von relativer optischer Durchlässigkeit (im logarithmischen Maßstab) abhängig von normalisierten Remanenzpolarisationskurven für typische ferroelektrische Materialien, die als ferroelektrische Platte der Fig. 1 benutzbar sind, wobei die elektrisch steuerbaren Lichtstreuungseigenschaften der longitudinalen Betriebsart dieser Materialien bei der Anordnung gemäß Fig. 1 dargestellt sind;

Fig. 4 eine Darstellung in halblogarithmischem Maßstab des Kontrastverhältnisses (im logarithmischen Maßstab) abhängig von der Plattenstärke, wobei die Kurven für zwei ferroelektrische Keramikmaterialien dargestellt sind, die durch unterschiedliche Verfahren hergestellt wurden;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht mit übertriebenen Abmessungen eines weiteren Ausführungsbeispiels eines ferroelektrischen Keramikelements, welches in der Anordnung gemäß Fig. 1 benutzbar ist;

Fig. 6 eine etwas schematische perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwendenden elektrooptischen Vorrichtung oder eines elektrooptischen Systems gezeigt. In dieser Vorrichtung ist ein geeignetes, noch näher zu beschreibendes ferroelektrisches Keramikelement oder Teil Io zwischen einer geeigneten Lichtquelle 12 und einer fotoempfindlichen Vorrichtung 14 und/oder einer Anwendungsvorrichtung 16 angeordnet. Die Lichtquelle 12 kann einen kollimierten oder fokussierten Lichtstrahl 18 erzeugen, der durch das Keramikteil Io in gewünschter Weise gegen die fotoempfindliche Vorrichtung 14 gerichtet ist. Als Lichtquelle 12 kann irgendeine geeignete monochromatische oder weiße Lichtquelle entweder in nicht polarisierter oder in polarisierter Ausfuhrungsform benutzt werden, die einen Strahl 18 zur Beleuchtung entweder des ganzen Keramikteils Io oder von ausgewählten Teilen des Keramikteils erzeugt, wobei die Betriebsart entweder stationär oder abtastend ist. Die Lichtquelle 12 kann beispielsweise ein Laser, eine Glühlampe oder dergleichen sein. Die lichtempfindliche Vorrichtung 14 ist entweder eine oder mehrere Fotovervielfacherröhren oder Fotodioden, die für gewöhnliches Licht empfindlich sind und irgendeine geeignete Anzeige der Amplitude des auf sie auftreffenden Lichtes erzeu-

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gen. Die fotosensitive Vorrichtung 1,4 kann auch beispielsweise ein Schirm sein, auf den das durch die Keramikplatte Io durchgelaufene Licht auftrifft. Die Anwendungsvorrichtung 16 schließlich kann irgendeine geeignete Vorrichtung sein, die auf irgendeine Anzeigegröße anspricht, welche als elektrische oder andere Größe durch die fotoempfindliche Vorrichtung 14 aus der Amplitude des auf die fotoempfindliche Vorrichtung 14 aufallenden Lichtes erzeugt wird.

Das Keramikteil Io weist eine ferroelektrische keramische Platte auf, die in der gewünschten unten beschriebenen Art und Weise hergestellt und ausgebildet ist, und die im allgemeinen ein Paar paralleler Oberflächen aufweist, die auf optische Qualität bearbeitet sind (beispielsweise poliert, um optische Glätte und Flachheit zu erreichen), und die Abmessungen oder Flächen aufweisen, die wesentlich größer sind als der Abstand zwischen den Hauptoberflächen. Beispielsweise kann die Platte 2o eine Dicke zwischen o,l mm bis l,o mm aufweisen, wobei die Hauptoberfläche so klein als gewünscht

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und bis hinauf zu Io cm oder mehr sein kann, was nur durch die Größe der in bequemer Weise herstellbaren Keramikstücke beschränkt ist.

Die Hauptoberflächen der Platte 2o, d.h. die Oberflächen, durch welche das Licht hindurch gelassen wird, können entweder ganz oder an einem oder mehreren ausgewählten Teilen mit optisch durchsichtigen Elektroden 22 und 24 auf jeder Oberfläche bedeckt sein. Eine der Elektroden kann,an Stelle durchlässig zu sein, - wenn gewünscht - reflektierend wirken, wobei der Lichtstrahl unter einem Winkel durch die Platte 2o läuft und das reflektierte Licht durch die fotoempfindliche Vorrichtung 14 abgeführt wird. Die Elektroden 22 und 24 können auf irgendeine Weise aufgebracht werden, um die gewünschte optische Durchlässigkeit zu erzielen, und erzeugen eine im ganzen gleichförmige Vorspannung an allen Elektrodenteilen, um so ein gleichförmiges elektrisches Feld zwischen den Elektroden und durch die ferroelektrische keramische Platte 2o hindurch zu gewährleisten. Die Elektroden können durch Anstreichen, Eintauchen oder geeignete Vakuum-Abscheidungsverfahren aufgebracht werden, solange sie nur die gewünschten optischen und elektrischen Eigen-

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schäften haben; typischerweise können die Elektroden aus Werkstoffen wie Indium-Sesquioxyd (In₃O₃) dotiert mit Zinnoxyd (SnO) oder dünnen Metallfilmen hergestellt sein. Eine Vorspannung kann an die Elektroden 22 und 24 durch eine Spannungsquelle 26 angelegt sein, die durch übliche Drähte oder Verbindungsteile 28 a und 28 b an die entsprechenden Elektroden - wie gezeigt - angeschlossen ist. Abhängig von der gewünschten Anwendung des ferroelektrischen Keramikteils Io kann die Spannungsquelle 26 eine Vorspannungsquelle mit veränderbarer Amplitude oder eine Spannungsquelle mit konstanter Spannung sein, die Spannungen von konstanter, gepulster oder intermittierender Dauer erzeugt.

Gemäß der Erfindung ist die ferroelektrische Keramikplatte 2o aus geeigneten Werkstoffen in geeigneter Weise hergestellt, um die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Eigenschaften aufzuweisen. Fig. 2 zeigt die Polarisations-Hysteresisschleife und typische Remanenz-Polarisationseigenschaften, wohingegen in Fig. 3 die relative Lichtdurchlässigkeit abhängig von den normalisierten Remanenz-Polarisationseigenschaf ten typischen, gemäß der Erfindung vorgesehenen Materials dargestellt ist. Wenn sich die Keramikplatte in ihrem anfänglichen thermisch entpolten oder nicht gepolten Zustand befindet, liegt die Polarisation des chemisch hergestellten,unter Verwendung von Sauerstoff heißgepreßten Materials (was unten näher beschrieben wird) an Stelle A in Fig. 2 und die relative Durchlässigkeit liegt bei A¹ in Fig. 3, wobei das Material maximale Durchlässigkeit und minimale Lichtstreuung bei Pegeln zeigt, die von der speziellen Materialprobe abhängen. (Unter Sauerstoffverwendung heißgepreßte ferroelektrische Keramikmaterialien aus gemischtem Oxydpulver zeigen eine etwas geringere relative Lichtdurchlässigkeit und Kontrastverhältnisse für Vorrichtungen gleicher Anordnungen, wie dies durch Kurve 32 a¹ und 32 b¹ der Fig. gezeigt ist.) Wenn ein elektrisches Feld an die Keramikplatte 2o zwischen ihren Hauptflächen,beispielsweise durch Spannungsquelle zwischen den Elektroden 22 und 24 angelegt wird, wird die ferroelektrische Keramik durch elektrische Induktion (Einwirkung) längs einer typischen Linie 3o a in Fig. 2 mit ansteigendem Feld polarisiert, und zeigt längs einer Linie ähnlich der Linie 3o a¹ der Fig. 3 eine abnehmende optische Durchlässigkeit, bis das Material

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die Sättigungsremanenz erreicht. Wenn die Vorspannung entfernt wird/ läßt die Polarisation bis auf einen Remanenzzustand nach, und zwar bis zur Sättigungsremanenz B in Fig. 2, wobei dann der optische Durchlässigkeitspegel dem Punkt B¹ in Fig. 3 entspricht. Wird die Polarität der angelegten Spannung umgekehrt* dann kann die Polarisation der Keramik um die Polarisation/Elektrisches Feld-Hysteresisschleife 3o b herum in einen Zustand negativer Sättigungsremanenz geschaltet werden, der in Fig. 2 durch Punkt C dargestellt ist. Während dieses Vorgangs nimmt die optische Durchlässigkeit längs Linie 3o b¹ in Fig. 3 ab, durchläuft ein Minimum oder einen annähernd Null-Durchlässigkeitspegel, um dann wieder zum Punkt C hin anzusteigen, der in seiner Amplitude annähernd gleich dem Punkt B¹ ist. Die Lichtstreuung in der keramischen Platte steigt und fällt in einer Weise, die umgekehrt proportional der dargestellten Durchlässigkeitsänderung ist. Wenn, beginnend wiederum am Punkt B der Hystereseschleife 3o b in Fig. 2, die angelegte Spannung umgekehrter Polarität auf einen gewissen Pegel erhöht und dann entfernt wird, wird die Polarisation der Keramikplatte 2o auf einen Zwischenpunkt zwischen Sättigungsremanenz bei B oder C ,wie beispielsweise auf Punkte D, E oder F, abnehmen, was vom Spannungspegel abhängt und dem Zeitpunkt, wann die Spannung entfernt wird. An jeder dieser Remanenzstellen wird die Amplitude der optischen Durchlässigkeit an einer geeigneten,durch die Punkte D¹, E¹ und F¹ auf Kurve /b' in Fig. 3 angedeuteten Stelle stabilisiert. Wenn sich das ferroelektrische keramische Material auf einem Remanenz-Polarisationspegel befindet, bleibt es unbegrenzt auf diesem Polarisationspegel, und infolgedessen auch - ohne daß irgendeine Leistung angelegt wird - auf einem optischen Durchlässigkeitspegel, bis zwischen den Elektroden 22 und 24 irgendeine Polarität eines angelegten elektrischen Feldes erzeugt oder in Gang gebracht wird, welches eine zum Umschalten des keramischen Materials auf einen anderen Remanenzpegel ausreichende Amplitude und Dauer besitzt. Durch richtige Auswahl der Spannungsamplitude und Dauer kann das Material in einen elektrischen nahezu Null-Remanenz zustand und minimale optische Durchlässigkeit gebracht werden, wie dies durch Punkt F in Fig. 2 und F' in Fig. 3 dargestellt ist. (Während bestimmter Polarisationszyklen kann das minimale Kontrastverhältnis auf Punkte wie F'' und F"¹ in Fig.

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abgesenkt werden, was noch immer dem Null-Polarisationspunkt F der Fig. 2 entspricht.) In gleicher Weise kann das Material auch auf irgendeinen, aus einer Vielzahl positiver oder negativer Remanenz-Polarisationspegel durch geeignete Auswahl der Spannungsamplituden und Dauer polarisiert werden. Jeder Pegel remanenter Polarisation entspricht irgendeinem Pegel optischer Durchlässigkeit durch die Keramikplatte 2o, was der Größe der Lichtstreuung innerhalb der Platte entspricht, auf welche Weise eine Grauskala optischer Lichtdurchlässigkeit erzeugt wird. Das Kontrastverhältnis dieser Vorrichtung ist definiert als das Verhältnis der maximalen zur minimalen Durchlässigkeit im elektrisch gepolten Zustand, d.h. das Verhältnis aus optischer Durchlässigkeit am Punkt B¹ oder Punkt C* zur optischen Durchlässigkeit an einem Punkt wie F¹ in Fig. 3..Mit typischen ferroelektrischen keramischen Materialien mit gewünschter Plattenstärke können Kontrastverhältnisse von mehr als 5oo:l mit im wesentlichen kontinuierlicher und linearer oder stufenförmiger Grauskala erhalten werden. Wenn die Dicke der ferroelektrischen Keramikplatte vergrößert wird, steigt das Kontrastverhältnis (d.h. das Verhältnis aus durchgelassener Lichtamplitude bei Sättigungspolarisationsremanenz und durchgelassener Lichtamplitude bei elektrischer Null-Polarisation), obwohl verminderte Bildauflösung und Brennweite auftritt. Wenn die Dicke hinreichend vergrößert wird, kann die inhärente unkontrollierbare Streuung in der Platte vorherrschend werden und kann das Kontrastverhältnis beschränken, welches bei fortgesetzter Verminderung der Bildauflösung erreicht wird. Dies ist in Fig. 4 durch Kurve 34 für PLZT 7/65/35 dargestellt, das chemisch hergestellt und Sauerstoff-heißgepreßt war; Kurve 36 zeigt dies für PLZT 7/65/35, das gemischtes Oxydpulver bei Sauerstoff-Heißpressung war, was den in Fig. 3 gezeigten Materialeigenschaften entspricht.

Dieser steuerbare longitudinale elektrooptische Streueffekt einer ansteigenden oder abfallenden Lichtstreuung und optischen Durchlässigkeit ist eine Folge der dabei auftretenden Änderungen in der Anzahl der eine Beanspruchung (Deformation) erzeugenden und/oder nachlassenden 71° und Io9° Bereichs- oder Domäne-Reorientierungen, welche in den erfindungsgemäßen Keramiken vorherrschen. Wenn polarisiertes Licht verwendet wird und auf das ferroelektrische Keramik-

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teil auftrifft, wird das durch die Platte hindurchgelassene Licht durch diese Lichtstreuung nur teilweise von der ursprünglichen Polarisation depolarisiert. Eine relativ große Anzahl dieser Speziellen Bereichsorientierungen ist für einen relativ breiten Bereich der Remanenz-Polarisationswerte nahe der Null-Remanenzpolarisation vorhanden, wie dies durch das breite Durchlässigkeitsminimum in Fig. 3 dargestellt ist.

Wie man in den Fig. 2 und 3 erkennt, kann die Änderung der optischen Durchlässigkeit der ferroelektrischen Keramikplatte 2o durch eine Vielzahl getrennter stabiler Schritte erreicht werden oder aber in kontinuierlicher Weise, ausgehend vom elektrischen NuIlzum Sättigungsremanenzpegel, und auch ausgehend vom thermisch entpolten Zustand. Es ist auch ersichtlich, daß das chemisch hergestellte, unter Sauerstoffatmosphäre heißgepreßte Material größere Kontrastverhältnisse bei dünnerem Material (bessere Auflösung) ergibt als die aus gemischten Oxydpulvern, unter Sauerstoffatmosphäre heißgepreßten Materialien.

Die ferroelektrische keramische Platte 2o kann aus irgendeiner ferroelektrischen keramischen festen Lösung bestehen, welche die oben genannten Eigenschaften aufweist. Es hat sich herausgestellt, daß besonders zweckmäßige ferroelektrische keramische festeLösungen diejenigen Blei-Lanthan-Zirkonat-Titanat-Festlösungen von * rhomboedrischer Symmetrie der einzelnen Körner sind, die die allgemeine Formel Pb_1- La (Zr TiJ_{1- /Λ}Ο» (im folgenden als PLZT bezeichnet) haben, wobei χ zwischen 5 und ungefähr 8 Atomprozent liegt mit einem Verhältnis von y/z von ungefähr 6o/4o bis ungefähr 8o/2o, die entsprechend der folgenden chemischen Zubereitung hergestellt und unter Sauerstoffatmosphäre heißgepreßt sind, oder die durch gemischte Oxydpulver und Sauerstoffatmosphäre-Heißpreßverfahren erzeugt sind. Diese Zusammensetzungen werden als PLZT mit drei Zahlen bezeichnet (beispielsweise PLZT 7/65/35), wobei die Zahlen die Atomprozente von La bzw. Zr bzw. Ti bezeichnen.

Diese ferroeletrischen keramischen Zusammensetzungen können in der Weise hergestellt werden, daß man zuerst geeignete flüssige Alkoxide oder andere alkohollösliche Metallverbindungslösungen der

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Blei-, Lanthan-, Zirkon- und Titan-Bestandteile herstellt. Beispielsweise kann Bleioxyd, Zirkonalkoxyd, Titanalkoxyd und Lanthanazetat benutzt werden. Es können auch verschiedene Kombinationen von Lösungen und Oxydpulvern hergestellt und in geeigneter Weise vermischt werden. Sodann werden die verschiedenen Alkoxide oder löslichen Metallverbindungslösungen oder Pulver in den gewünschten Anteilen und in der gewünschten Reihenfolge gemischt, um den Anteilsprozentsatz des Endprodukts zu erhalten. Die vermischten Flüssigkeiten werden sodann hydrolisiert, um die ferroelektrischen Keramikoxydbestandteile auszuscheiden. Wie oben erwähnt, können einige Bestandteile - wenn dies erwünscht ist als Oxydpulver den vermischten Flüssigkeiten der anderen Bestandteile zugeführt werden, wenn die Flüssigkeiten schnell gerührt werden, um eine vollständige gleichmäßige Vermischung sämtlicher Bestandteile vor dem Auscheidungsschritt zu erreichen. Wenn die Flüssigkeiten und anderen Werkstoffe in der richtigen Weise zubereitet und gründlich mit den ausgewählten Bestandteilsmengen vermischt werden, wird das ausgeschiedene Material die richtigen Atomprozentverhältnisse aufweisen, um so das gewünschte ferroelektrische Keramikprodukt zu erzielen. Beispiel zur Bildung einer Auscheidung und eines flüssigen Gemisches, welches ungefähr 4oo Gramm PLZT 7/65/35 ergibt: Mischen von 26o Gramm Bleioxydpulver mit 339,43 Gramm von 28,5 % Zirkontetrabutoxyd und 142,62 Gramrr von 23,7 % Titantetrabutoxyd mit 7oo Milliliter Isopropylalkohol in einem Mischer während ungefähr 1 Minute; sodann - während der Mischvorgang weitergeht - Hinzufügung von 214,66 Gramm von 6,54% Lanthanazetat gemischt mit 13o Milliliter Wasser, was die Alkoxide hydrolisiert.

Das ausgeschiedene Material und das flüssige Gemisch der gemischten Hydroxyde (oder ein geeignetes flüssiges Gemisch aus Oxydpulvern für sämtliche Bestandteile) kann sodann getrocknet werden, beispielsweise durch Gefriertrocknen oder dgl.; daraufhin wird das ganze zu Pulver gemahlen und das sich so ergebende Pulver wird unter Sauerstoff oder Luft für ungefähr 1-24 Stunden auf Temperaturen zwischen ungefähr 3oo°C und 6oo°C erhitzt. Das sich ergebende behandelte Material kann sodann granuliert oder naßkugelgerollt werden, um jegliche teilweise gesinterten oder

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zusammenhängenden Teilchenverbände zu zerbrechen; das naßgerollte Material wird sodann getrocknet, und das getrocknete, Pulver wird in ein Stück kaltgepreßt. Das Stück kann sodann durch Heißpressen bei einer Temperatur zwischen ungefähr 800⁰C bis zu ungefähr 13oo°C während ungefähr 1 - ungefähr 64 Stunden heißgepreßt werden, und zwar bei Drücken zwischen ungefähr 5oo bis 2o 000 englischen Pfund/Quadratzoll in einer Sauerstoffatmosphäre mit einer Sauerstoffströmungsgeschwindigkeit von ungefähr 5 Kubikfüß/Stunde. Das Heißpressen kann in einer geeigneten Heißpreßvorrichtung vorgenommen werden, wobei während des Heißpressens ständig Sauerstoff vorgesehen ist, den man um das Stück herum im Heißpreßofen strömen läßt. Die Korngröße kann durch Aufrechterhaltung einer hohen chemischen Reinheit und durch richtige Auswahl der Heißpreßbedingungen von Temperatur, Zeit und Druck gesteuert werden. Nach dem Heißpressen kann das Stück in dünne waffelartige Stücke (wafer) oder Platten zerschnitten werden, worauf die Hauptoberflächen auf optische Qualität poliert werden. Darauf werden dann die Platten ungefähr 15 Minuten lang zwischen ungefähr 5oo bis ungefähr 7oo C angelassen, auf Raumtemperatur abgekühlt, worauf dann geeignete Elektroden angeordnet oder darauf plattiert werden und die Platte auf eine gewünschte Anfangspolarisation gepolt wird.

Es hat sich herausgestellt, daß ohne die anfängliche chemische Herstellung des Materials aus einer Mischung flüssiger Alkoxyde, Oxydpulver und alkohollösbarer Metallverbindungslösungen und dem Sauerstoff-Heißpreßvorgang (oder der Verwendung spezifischer Mischoxyd-Sauerstoff-heißgepreßter-Materialien) die sich ergebenden ferroelektrischen Keramikmaterialien nicht die erwünschten elektrisch steuerbaren, in den Fig. 2 und 3 dargestellten Lichtstreueigenschaften aufweisen, oder aber einen solch reduzierten Wert besitzen, daß sie nur von beschränkter oder praktisch gar keiner Anwendbarkeit sind.

Die ferroelektrische Keramik sollte in der Weise hergestellt werden, daß sie eine Korngröße von ungefähr 3-8 oder mehr Mikron aufweist; die Wafer oder Platten sollten bei optischer Qualität eine Stärke von ungefähr o,l bis ungefähr l,o mm besitzen. Die Korngröße liegt vorzugsweise oberhalb eines Pegels, der die er-

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wünschten, in Fig. 3 veranschaulichten Lichtstreuungseigenschaften erzeugt, wobei die Korngrößengrenze, bei der dies anfängt vorzuherrschen, etwas von den Materialbestandteilen und dem verwendeten Materialherstellungsverfahren abhängt. Die folgende Tabelle veranschaulicht zusammen mit Fig. 4 die Dickenabhängigkeit des Kontrastverhältnisses und die Auflösung für typische PLZT 7/65/35 ferroelektrische Keramikstoffe, die entweder chemisch hergestellt und entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren Sauerstoffheißgepreßt oder durch Verwendung von Mischoxyden und Sauerstoff-Heißpressung erzeugt wurden.

Dicke mm	Chem. hergestellt Kontrastverhältnis Tß zu Tc	Mischoxydherstellung Kontrastverhältnis T zu T	Geschätzte Li nienauflösung Linienpaare/mm
o.125	11	4	4o-5o
O.25O	143	25	4o
o.375	526	67	3o
o. 5oo	286	4oo	2o
o.625	Io2	833	Io

Eine PLZT 7/62/38 Platte von o,25 mm Dicke zeigte ein Kontrastverhältnis von 173. Die Bildauflösung in diesen Vorrichtungen zeigte orthotropische Symmetrie in der Ebene der ferroelektrischen Platte,

In den ferroelektrischen Keramikteilen Io und 4o können Bilder mit Vorspannungen oder Amplitudenimpulsen von ungefähr 6 bis 2o kV/cm Dicke der ferroelektrischen Keramikplatte gespeichert werden, wo-

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bei die Pulsdauer zwischen Io bis Io Mikrosekunden liegt, und zwar abhängig von der Materialzusammensetzung und, für die Beispiele 5 und 6, der auf das ferroelektrische Teil auftreffende Lichtamplitude. Für PLZT 7/65/35 können beispielsweise Impulsamplituden von ungefähr 12 kV/cm und geeigneter Dauer verwendet werden, um das Umschalten der Polarisation vom einen stabilen Zustand zum anderen zu erreichen.

Ein besonders zweckmäßiges Ausführungsbeispiel des ferroelektri-

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sehen Keramikteils kann die in Fig. 5 gezeigte Form des Teils 4o haben. In diesem Ausführungsbeispiel weist das ferroelektrische Keramikteil 4o eine in der oben beschriebenen Weise hergestellte ferroelektrische Keramikplatte 42 mit Elektroden 44 und 46 auf entgegengesetzt liegenden Hauptoberflächen auf, und zwar in der gleichen Weise wie die Elektroden 22 und 24 auf Platte 2o in Fig. 1. Zusätzlich ist ein fotoleitender Film (Schicht) 48 angeordnet oder sandwichartig zwischen einer der Elektroden (beispielsweise Elektrode 44) und der ferroelektrischen Keramikplatte 42 vorgesehen. Wird das ferroelektrische Keramikteil 4ο an Stelle des Teils Io in Fig. 1 vorgesehen und durch die Spannungsquelle 26 an die Elektroden 44 und 46 eine Spannung angelegt, so verhindert oder minimiert die fotoleitende Schicht 48 wegen ihres normalen hohen Widerstandes die Polarisation der ferroelektrischen Keramikplatte 42 dann, wenn die Vorrichtung einer niedrigen Lichtamplitude oder gar keinem Licht ausgesetzt ist. Wenn die Lichtquelle 12 angeschaltet wird und der Lichtstrahl 18 auf die Elektrode 44 und Film 48 auftrifft, wird der Film 48 proportional zur Intensität oder Amplitude des Lichtstrahls 18 an einer oder sämtlichen Stellen leitend. In gleicher Weise wird dann die ferroelektrische Keramikplatte 42 gepolt oder geschaltet, und zwar entsprechend der Amplitude des Lichtstrahls 18; dies geschieht an den Stellen, die der Auftreffstelle des Lichtstrahls 18 auf der fotoleitenden Schicht 48 in Ausrichtung mit der.Richtung eines angelegten elektrischen Feldes entsprechen. Wenn derLichtstrahl 18 eine Punktlichtquelle ist, kann er in irgendeinem geeigneten Muster über die Elektrode 44, beispielsweise als Raster, getastet werden, und zwar entweder mit konstanter oder sich ändernder Amplitude, um so die entsprechenden Stellen der ferroelektrischen Keramikplatte 42 auf Polarisationspegel zu polarisieren, die der Amplitude des Lichtstrahls 18 an jeder Stelle entsprechen. Wenn die Spannung von den Elektroden 44 und 46 entfernt wird, verbleiben die in der ferroelektrischen Keramikplatte 42 induzierten (hervorgerufenen) "Bild"-oder Polarisationspegel an jeder Stelle erhalten. Wenn die Platte wiederum durch den Lichtstrahl 18 oder irgendeinen anderen Lichtstrahl oder eine Lichtquelle beleuchtet wird, kann das "Bild" gegen die fotoempfindliche Vorrichtung 14 oder irgendeine andere . geeignete lichtempfindliche Vorrichtung projeziert werden, und das

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Bild kann direkt beobachtet oder gemessen werden. Ein derartiges Bild kann in der ferroelektrischen Keramikplatte 42 unbegrenzt gespeichert werden, und das Bild kann später durch weiteres Abtasten mit Lichtstrahl 18 geändert werden, während eine geeignete Vorspannung an die Elektroden 44 und 46 angelegt wird; es ist auch möglich, das Bild später durch gleichmäßige Beleuchtung der Elektrode 44 und der fotoleitenden Schicht 48 zu ändern, während man eine geeignete Vorspannung an die Elektroden anlegt.

Die fotoleitende Schicht kann irgendeine durchsichtige fotoleitende Schicht, wie beispielsweise Polyvinyl-Carbazol, Kadmiumsulfid (CdS) oder Zinkselenid (ZnSe),sein.

In der ferroelektrischen Keramikplatte 42 kann ein Bild gleichzeitig über die gesamte Fläche der Platte hinweg gespeichert werden, und zwar durch gleichzeitige Beleuchtung der gesamten Elektrode 44 und der fotoleitenden Schicht 48, während man eine geeignete Spannung an die Elektroden anlegt und einen geeigneten, ein durchsichtiges Bild aufweisenden Film 49 zwischen Lichtquelle 12 und dem ferroelektrischen Keramikteil 4o anordnet. Der Bildfilm 49 kann beispielsweise irgendein herkömmliches fotografisches Negativ oder Positiv sein. Die ferroelektrische Keramikplatte 42 wird an ihren verschiedenen Stellen entsprechend den Änderungen in der Grauskala des Films 49 auf verschiedene Polarisationspegel polarisiert. Wenn später Beleuchtung ohne das Vorhandensein einer Vorspannung erfolgt, wird das ferroelektrische Keramikteil 4o ein Bild aufweisen, welches demjenigen auf Film 49 entspricht,und welches auf die fotoempfindliche Vorrichtung 14 projeziert werden kann.

Wenn man die ferroelektrische Keramikplatte 42 zuerst in die positive Sättigungsremanenz polt, und zwar durch Beleuchten der gesamten fotoleitenden Schicht 48, so daß die ganze Platte gleichmäßig leitend wird, während man gleichzeitig eine Spannung oder einen Spannungsimpuls an die Vorrichtungsklemmen und Elektroden 44 und 46 anlegt, wird die Platte in eine,durch B in Fig. 2 dargestellte Stellung polarisiert und besitzt eine, durch B¹ in Fig. 3

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angegebene Durchlässigkeit. Nach dem Polen wird die Spannung abgeschaltet und das zu speichernde Bild, wie beispielsweise ein Bild auf einem Film 49, wird vorgesehen und auf den fotoleitenden Film 48 abgebildet, wobei an die Elektroden .44 und 46 eine Spannung oder ein Spannungsimpuls umgekehrter Polarität angelegt wird. Um maximales Kontrastverhältnis zu erreichen, sollte diese Umkehrspannung mindestens ungefähr halb so groß sein wie die ursprüngliche Polungsspannung. Die Bildspeicherzeit kann von der Lichtintensität an der fotoleitenden Schicht 48 und der Amplitude der Vorspannung oder des Impulses abhängen, wobei die Speicherzeit sowohl mit ansteigender Lichtintensität als auch mit ansteigender Impulsamplitude abnimmt. Verwendet man eine zu große Impulsamplitude oder Vorspannung, so kann die Polarisationsrichtung umgekehrt werden, was zur Folge hat, daß das Material in den linken Teil der Kurve 3o b¹ der Fig. 3 gerät, was allerdings eine ordnungsgemäße Speicherung des Bildes unmöglich macht. Durch Steuerung des Spannungsimpulses hinsichtlich Amplitude und/oder Belichtungszeit sollten daher die Flächen maximaler Beleuchtung in den elektrisch entpolten Zustand - Stelle F in Fig. 2 und F¹ in Fig. 3 - geschaltet werden. Nachdem das Bild gespeichert ist, kann es durch Projektion auf eineBetrachtungswand oder eine fotoempfindliche Vorrichtung 14 unter Verwendung durchgehenden oder reflektierten Lichtes beobachtet oder gemessen werden. Wenn der Film 49 ein fotografischer Negativfilm ist, wird bei einer derartigen Anordnung die Keramikplatte 42 ein positives Bild speichern.

Die ferroelektrische Keramikplatte 42 kann auch anfänglich gleichmäßig auf nahezu elektrisch null polarisiert werden, wie dies beispielsweise die Stelle F in Fig. 2 und F¹ in Fig. 3 darstellt, und zwar geschieht dies in der gleichen Weise wie oben beschrieben durch geeignete Auswahl der Polungsspannungspolaritat und Amplitude und durch gleichmäßige Beleuchtung des gesamten fotoleitenden Films 48. Das zu speichernde Bild kann dann auf die fotoleitende Schicht 48 geworfen werden, wobei ein Spannungsimpuls oder eine Vorspannung der einen oder anderen Polarität an die Elektroden 44 und 46 angelegt wird. Nach der Bildspeicherung kann der Spannungsimpuls oder die Vorspannung abgeschaltet werden, und das ferroelektrisch^ keramische Teil 4o kann in geeigneter Weise beleuchtet

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werden, um das gespeicherte Bild zu messen oder zu betrachten; in diesem Falle kann das Bild ein negatives Bild eines fotografischen Negativbildes sein. Durch geeignete Arbeitsweise können auch negative und positive Bilder aus positiven Bildern erzeugt werden.

Es ist ersichtlich, daß das Bild kontinuierlich abgeändert und gleichzeitig betrachtet oder in anderer Weise gemessen oder abgefühlt werden kann, und zwar durch geeignete Lichtabtastverfahren unter Verwendung von in ihrer Intensität modulierten Lichtstrahlen mit angelegter Speichervorspannung, um ein Bild an einem Punkt oder in einer Linie in einem Zeitpunkt zu speichern. Dabei ist es möglich, Bilder überNachrichtenkanäle zu übertragen, beispielsweise durch Speicherung von Dokumenten oder Fotografien mittels Durchlaufsynchronisation und Intensitätsmodulationsübertragung über normale Telefonkanäle.

Die Löschung eines Bildes kann man jederzeit durch gleichmäßige Beleuchtung des gesamten ferroelektrischen Keramikteils 4o erreichen, wobei man eine Vorspannung geeigneter Polarität, Amplitude und Dauer anlegt, um die Keramik in Sättigungsremanenz und sodann - wenn gewünscht - in den Null-Polarisationsremanenzzustand zu schalten. Zudem kann man selektiv Teile des gespeicherten Bildes löschen, indem man nur die zu löschenden Teile beleuchtet, während man Löschungsvorspannungen anlegt.

Die in Fig. 1 dargestellte ferroelektrische Keramikvorrichtung mit dem ferroelektrischen Keramikteil Io oder dem ferroelektrischen Keramikteil 4o kann in großem Umfang angewendet werden. Beispielsweise kann eine, das Teil 4o verwendende Vorrichtung zwischen Linse und Film einer fotografischen Kamera angeordnet werden, wobei das Bild zuerst in der ferroelektrischen Keramikvorrichtung gespeichert wird. Dies gespeicherte Bild, entweder ein positives oder ein negatives Bild, kann sodann auf seine Bildqualität und den Bildinhalt hin untersucht werden, und wenn es den Ansprüchen genügt, kann es sodann auf dem Kamerafilm gespeichert oder aber auch gelöscht werden. Es ist also möglLch, das Bild eines Ereignisses oder dgl. zu überprüfen, bevor man eine fotografische Filmaufzeichnung vornimmt.

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Zudem können die ferroelektrischen Keramikvorrichtungen als Verschlüsse, als matrixadressierte optische Speicher, als Seitenzusammensetzer für holographische Speicher, usw. verwendet werden, indem man das ferroelektrische Keramikteil mit oder ohne fotoleitender Schicht und/oder durch Verwendung von Mustern oder Anordnungen durchsichtiger Elektroden ausbildet.

Die ferroelektrische Keramikvorrichtung kann auch als ein Inhaltsadressenspeicher benutzt werden, der durch die Koinzidenz zwischen einem äußeren Schlüssel und dem Inhalt eines Wortspeichers - wie in Pig. 6 gezeigt - adressiert wird. Das Speichersystem verwendet eine Matrixanordnung aus Licht emitierenden Dioden 5o (die schematisch dargestellt sind), ein in Fig. 4 beschriebenes ferroelektrisches Keramikteil 4o und eine Matrixanordnung von (schematisch gezeigten) Fotodioden 52, die in ihrem Aufbau den Licht emitierenden Dioden entsprechen. Das ferroelektrische Keramikteil 4o kann an der Lage der Licht aussenden Dioden entsprechenden Stellen in einen Ein- oder Auszustand zwischen Stellen B¹ und F¹ der Fig. 3 geschaltet werden, und zwar durch Anlegen einer geeigneten Vorspannung an die Elektroden des Teils 4o. Es ist daher möglich, Binärinformation in das ferroelektrische Keramikteil 4o "einzuschreiben",und zwar jedesmal ein Wort durch koinzidentes Adressieren geeigneter Klemmen der Licht emitierenden Diodenanordnung5oy das Auslesen der Information in Form eines Wortes oder eines Bits erfolgt durch Anadressieren der Licht emitierenden Diodenanordnung 5o, und durch Beobachtung der Ausgangsgröße einer entsprechenden Reihe oder einer einzelnen Fotodiode der Fotodiodenanordnung 52.

Es wurde festgestellt, daß ein auf einer ferroelektrischen Keramikplatte gespeichertes Bild über eine Periode von Tagen hinweg altert und die Löschung des Bildes erschwert wird. Versucht man die Löschung mit der normalerweise ausreichenden Löschspannung, so kehrt die Platte nach Abschaltung dieser Löschspannung wieder auf den dem Speicherbild entsprechenden Polarisationspegel zurück,

wenn man die Platte nicht die Polarisationsschleifen einigem'ale durchlaufen läßt. Nach einem derartigen Durchlaufen können neue

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Bilder gespeichert und ohne weiteres gelöscht werden. Dieser Aspekt der Erfindung kann die Gefahr zufälliger Löschungen gespeicherter Bilder verhindern, und macht es möglich, daß die Löschung erst dann erfolgt, wenn man dies tatsächlich wünscht.

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Claims (9)

14 Patentansprüche £ 2 5 Q 3 2 5

1. Elektrisch gesteuerte, veränderbare Lichtstreuungsvorrichtung mit einer unter Sauerstoffatmosphäre heißgepreßten ferroelektrischen Platte, deren Korngrößen größer als ungefähr 3 Mikron sind, und die entgegengesetzt zueinander angeordnete erste und zweite Oberflächen von optischer Qualität mit einer Abmes-?· sung, die größer ist als der Querschnitt zwischen diesen Oberflächen, aufweist, wobei eine durchsichtige elektrisch leitende Elektrode auf der ersten Plattenoberfläche und eine elektrisch leitende Elektrode auf der zweiten Plattenoberfläche an einer sich in Ausrichtung mit der transparenten Elektrode befindlichen Stelle vorgesehen ist, wobei schließlich Mittel Licht auf die transparente Elektrode durch die Platte hindurch zur anderen Elektrode richten, dadurch gekennzeichnet? daß die ferroelektrische Keramikplatte minimale Lichtstreuung und maximale Lichtdurchlässigkeit in dem thermisch depolarisierten Zustand und maximale Lichtstreuung und minimale Lichtdurchlässigkeit in dem elektrisch Null-polarisierten Zustand zeigt, wobei an Zwischenwerten der elektrischen Polarisationspegel im allgemeinen proportional dazu Zwischenwerte der Lichtstreuung und Lichtdurchlässigkeit auftreten, wobei Mittel zum Anlegen einer elektrischen Vorspannung und eines longitudinalen elektrischen Feldes zwischen den Elektroden vorgesehen sind, um die Anzahl der 71° und Io9° Bereichsorientationen zu ändern, und um auf diese Weise die Amplitude der Streuung in der Platte und die Amplitude des durch die Platte hindurchgelassenen Lichtes zu verändern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Fühlmittel für die Amplitude des durch die Platte an der Elektrodenstelle durchgelassenen Lichtes, wenn das Licht die Platte verläßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen optisch durchsichtigen fotoleitenden Film (Schicht), der sandwichartig zwischen der durchsichtigen Elektrode und der Keramikplatte angeordnet ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1_# dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode auf der zweiten Oberfläche der Platte optisch transparent ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Elektroden auf jeder der Oberflächen der ferroelektrischen Keramikplatte, wobei die Elektroden in Paaren ausgerichtet auf der Platte vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die ferroelektrische Keramikplatte eine Blei-Lanthan-Zirkonat-Titanat-Festlösung von rhomboedrischer Symmetrie innerhalb der einzelnen Körner ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ferroelektrische Keramikplatte ungefähr o,l bis ungefähr o,4 mm dick ist und durch chemische Zusammenausfällung der bestandteilebildenden Hydroxyde mit Bleioxydpulver hergestellt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus gemischten Oxydpulvern hergestellte ferroelektrische Keramikplatte zwischen den Oberflächen von ungefähr o,2 bis ungefähr 1 mm dick ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikplatte eine Vielzahl stabiler Remanenzzustände zwischen elektrischer Null-Polarisation und Sättigungsremanenzpolarisation aufweist, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Platte in einen der Zustände zu schalten.

Io. Verfahren zur Veränderung des Lichtstreuens einer ferror elektrischen Keramikplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte minimale Lichtstreuung und maximale Durchlässigkeit in dem thermisch entpolten Zustand aufweist, während sie maximale Lichtstreuung und minimale Durchlässigkeit im elektrisch null-polarisierten Zustand besitzt, wobei Zwischenwerte des Lichtstreuens und der Durchlässigkeit für Zwischenwerte der

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elektrischen Polarisationspegel auftreten, und wobei das Licht durch die Platte in einer gegebenen Richtung hindurchgeleitet wird, wobei ein elektrisches Feld an die Platte in der Richtung des Lichtes angelegt wird, und wobei schließlich die Amplitude und Dauer der elektrischen Vorspannung verändert wird, welche die Platte in der Richtung des Lichtes polarisiert, und zwar auf Polarisationspegel und Lichtstreuungspegel, die der elektrischen Vorspannungsamplitude und Dauer entsprechen.

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