DE2425758A1

DE2425758A1 - Elektrooptischer speichermodulator

Info

Publication number: DE2425758A1
Application number: DE19742425758
Authority: DE
Inventors: Charreton Philippe Bied; Francois Micheron
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1973-05-29
Filing date: 1974-05-28
Publication date: 1975-01-09
Also published as: FR2233645B1; FR2233645A1; JPS5022649A; US3940201A; GB1470215A

Description

75008 PARI S /Frankreich

Unser Zeichen:.3?

Elektrooptischer Speichermodulator

Die' Erfindung betrifft elektrooptische Speichermodulatoren und ihre Anwendung bei optischen Infomationsanzeige- oder Informationsspeicherungssystemen.

Bekanntlich hat ein solcher Modulator eine dünne, im allgemeinen ebene Struktur, die aus einem Basismaterial besteht, welches mit lichtdurchlässigen Elektroden belegt ist. Diese Struktur kann so betrachtet werden, als weise sie ein oder mehrere benachbarte Elemente auf, die in der Lage sind, jeweils und nacheinander den einen oder anderen von zwei stabilen Zuständen einzunehmen, welche durch

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verschiedene optische Eigenschaften in dem einen und in dem anderen Zustand deutlich gekennzeichnet sind (bistabiles optisches System). Beispielsweise kann hier der übergang bestimmter Halbleiter aus dem glasigen (lichtdurchlässigen.) Zustand in den lichtundurchlässigen kristallisierten Zustand angeführt werden* oder es können auch die Doppelbrechungszustände genannt werden, die die Flüssigkristalle und die ferroelektrischen Materialien kennzeichnen.

Bekanntlich werden die Doppelbrechungsänderungen dazu verwendet, die Auslöschung eines Lichtstrahls auf einer gegebenen Bahn hervorzurufen, auf welcher aufeinanderfolgend ein Polarisator, eine Vorrichtung mit gesteuerter Doppelbrechung und ein zu dem Polarisator "gekreuzter" Analysator angeordnet sind.

In einem optischen Speichermodulator sind die Punkte, die ein bestimmtes Bild der eingegebenen Information festlegen, durch ein Mosaik von Modulatorelementen verstofflicht. Diese Elemente sind in einer im übrigen homogenen Struktur durch die Kreuzungen von zwei Scharen von lichtdurchlässigen Elektroden festgelegt, die beispielswei- ' se "in Zeilen" auf eine große Hache der dünnen Struktur und "in Spalten" auf die gegenüberliegende Hache aufgebracht sind. Durch elektrische Steuerung kann man in den verschiedenen Elementen des Mosaiks selektiv den übergang aus dem einen in den anderen der stabilen Zustände hervorrufen, um punktweise ein vorbestimmtes Bild zusammenzusetzen. Man kann außerdem das Bild löschen, indem sämtliche Elemente in einen Ausgangszustand zurückgesetzt werden, der als Zustand "0" gewählt ist, während der andere Zustand als Zustand "1" bezeichnet wird.

Durch,die Erfindung soll ein elektrooptischer Speichermodulator mit folgenden Eigenschaften geschaffen werden:

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- eine sehr große Homogenität, wenn die Elemente in einem bestimmten Zustand sind;

- eine sehr große Sicherheit des Ansprechens auf die Steuerimpulse, welqtie die Änderung des Zustandes hervorrufen.

Bei den bekannten Modulatoren stellt man nämlich nicht vernachlässigbare Nachteile fest.

So erhält man bei bestimmten von ihnen den einen der stabilen Zustände, indem auf ein Basismaterial eine permanente mechanische Spannung ausgeübt wird. Es handelt sich beispielsweise um eine lichtdurchlässige ferroelektrische Keramikschicht, die vorher auf eine Platte aus glasigem Material (lichtdurchlässiges organisches Polymer) aufgeklebt worden ist; dieser Platte und demzufolge der Keramikschicht verleiht man eine dauerhafte Krümmung. Der andere stabile Zustand wird mit Hilfe einer elektrischen Steuerung erzielt, die auf die lichtdurchlässigen Elektroden einwirkt, welche vorher auf die Vorrichtung aufgebracht worden sind. Ein solches System leidet an einem Homogenitätsfehler, da in der Praxis die durch die Klebung übertragene mechanische Spannung nicht gleichmäßig ist. .-· ■

Bei anderen ferroelektrischen Modulatoren sind zwei Gruppen von Elektroden vorgesehen. Eine erste Gruppe schafft eine elektrische Polarisation senkrecht.zu den großen Flächen Die zweite Gruppe besteht beispielsweise aus den auf der einen der großen Elächen in Zeilen aufgebrachten Elektroden und den auf der gegenüberliegenden ELäche in Spalten aufgebrachten Elektroden. Ein Mosaikelement befindet sich an der Kreuzung einer Zeile und einer Spalte. Die erste Gruppe besteht beispielsweise aus zwei ineinandergefügten Scharen von metallischen Elektroden, die auf eine einzige der großen ELächen aufgebracht sind und Spalten bilden, welche mit den "Spalten" der anderen ·

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Gruppe verschachtelt sind.

Folgender Mangel läßt sich beobachten: das Vorhandensein der Elektroden der zweiten Gruppe stört die Orientierung des Polarisationsvektors in der Zone, die an der Kreuzung einer Zeile und einer zu der ersten Elektrodengruppe gehörenden Spalte liegt.

Die Erfindung beseitigt die weiter oben angegebenen Nachteile, indem eine Anordnung mit zwei Elektrodengruppen verwendet wird, von denen eine einen besonderen Aufbau hat.

Der elektrooptische Speichermodulator nach der Erfindung enthält eine Materialschicht, die so gewählt ist, daß sie je nach der Orientierung des elektrischen Feldes zwei verschiedene stabile Zustände aufweist, und die parallel zu der' einen ihrer großen Flächen mit einer ersten Schar von koplanaren parallelen Elektroden, welche zwei ineinandergefügte Kämme bilden, und mit einer zweiten Schar von koplanaren Elektroden, die zwischen denen der ersten Schar liegen, und außerdem parallel zu der anderen Fläche und auf der von den ersten und zweiten Scharen abgewandten Seite mit einer dritten Schar von koplanaren, zueinander parallelen und zu der Richtung der Elektroden der zweiten Schar senkrechten Elektroden versehen ist. Der elektrooptische Speichermodulator ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der zweiten und dritten Scharen aus einem lichtdurchlässigen photoleitenden Material bestehen.

An Hand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen wild die Erfindung besser verständlich und ergeben sich weitere Merkmale. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung des Standes der Technik,

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Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch ein Modulatorelement nach der Erfindung,

Fig. 3 eine zur Erläuterung dienende Kurve, Fig. 4 eine Variante der Erfindung,

die Fig.

5 und 6 schematisch ein optisches Anzeigesystem nach der Erfindung, und

Fig. 7 ein Beispiel eines Informationsspeicherungssystems.

In Fig. 1 ist ein bekannter Aufbau eines elektrooptischen Modulators dargestellt. Er enthält eine lichtdurchlässige ferroelektrische Keramikschicht 1, beispielsweise aus Blei-Lanthan-Titanozirkonat, in der man durch eine besondere Elektrodenanordnung zwei stabile Doppelbrechungszustände erhält.

Der Modulator hat zwei Gruppen von Elektroden. Die erste Gruppe enthält lichtdurchlässige Elektroden 11 und 12, beispielsweise aus Indiumoxid, die auf ein und derselben großen ELäche angeordnet sind. Die zweite Gruppe enthält ebenfalls lichtdurchlässige Elektroden 21 und 22, die • auf zwei gegenüberliegenden großen Flächen der Schicht 1 und einander gegenüber angeordnet sind. Die Elektrode 21 ist zwischen zwei Elektroden 11 und 12 angeordnet. Die Anordnung aus vier Elektroden, die wie die Elektroden 11, 12, 21 und 22 angeordnet sind, legt ein Element des Mosaiks fest, welches den Modulator bildet. Eine Schaltung, die eine elektrische Gleichspannungsquelle 13 und einen Schalter 14 enthält, legt die Elektrode 11 an eine positive Polarität und die Elektrode 12 an eine negative Polarität. Eine Schaltung, die eine Gleichspannungsquelle 23 und einen Schalter 24 enthält, legt

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ο —

die Elektrode 21 an eine negative Polarität und die Elektrode 22 an eine positive Polarität.

Mit ausgezogenen Linien ist das elektrische Feld in der Stellung dargestellt, in welcher allein die Elektroden 11 und 12 an Spannung liegen. Man sieht, daß infolge des Vorhandenseins der Elektroden 21 und 22 (obgleich sie keine Vorspannung haben) die von der Elektrode 11 ausgehenden Feldlinien sich immer weiter ausbreiten, bis sie auf die Elektroden 21 und 22 treffen, und sich danach wieder sammeln und an der Elektrode 12 zusammenlaufen. Bei E₁ und E„ ist der Vektor-"elektrisches Feld" in der Nähe der Zwischenräume, die die Elektroden 11 und 21 einerseits sowie 21 und 12 andererseits trennen, dargestellt. In der Zone, die sich zwischen den Elektroden 21 und 22 befindet, ist ein mittleres Feld durch den Vektor E dargestellt, das weit schwächer als die Felder E₁ und E« ist. Bei Speisung der Elektroden 21 und 22 und bei Unterbrechung der Speisung der Elektroden 11 und 12 wird ein Feld E₁₀ geschaffen, welches zu dem Feld E senkrecht und weit stärker als dasselbe ist. Man stellt nun bei dem Betrieb der Vorrichtung folgenden Fehler fest: wenn man dadurch, daß die Elektroden 21 und 22 an Spannung gelegt werden, eine Polarisation des Materials hervorruft, die wie der Vektor E₁₀ orientiert ist, erreicht man aufgrund der Kleinheit des Feldes E nur mit Schwierigkeiten das Umklappen der Polarisation in die Orientierung des Vektors E . Wenn man versucht dem dadurch abzuhelfen, daß man die Spannung, der Quelle 13 erhöht, vergrößert man korrelativ die Felder E₁ und E„ und man ist nun durch die Gefahr von Durchschlägen eingeschränkt.

In Fig. 2 ist ein Aufbau dargestellt, der zwar dem von Fig. 1 analog ist, bei welchem jedoch die Elektroden und 22 durch Elektroden 31 und 3 2 aus lichtdurchlässigem photoleitendem Material ersetzt worden sind. Solche Materialien sind bekannt, beispielsweise mineralische Ver-

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bindungen CdS₇ ZnS und CdSe und die festen Lösungen dieser Verbindungen, paarweise verwendet (oder alle gemeinsam), oder aber ein organisches Polymer: Polyvinylcarbazol -

In den Fig. 1 und 2 sind die identischen Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen. Indessen sind die Abmessungen der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung mit Bezug auf die vorhergehende wie folgt geändert:

- Verringerung der Dicke der Schicht 1;

- Verringerung der Breite der Elektroden 11 und 12, die die Rolle der Grenze zwischen zwei Elementen des Mosaiks für das Zusammensetzen des Bildes spielen.

Die Vorrichtung ist durch ein Beleuchtungssystem ergänzt worden, die eine Lichtquelle 26 enthält, welche, gesteuert durch einen Schalter 25, aus einer elektrischen Batterie 27 gespeist wird. Die von der Lichtquelle 26 ausgesandten Lichtstrahlen werden durch eine Linse 28 parallel gemacht und senkrecht auf die ebene Struktur gerichtet. Diese Strahlen haben eine doppelte Aufgabe:

a) Sie dienen als Lichtquelle für die Projektion des Bildes;

b) sie dienen zur Erregung des photoleitenden Materials, damit diesem vorübergehend ein Widerstand gegeben wird, der sich mit der Feldelektrodenrolle, die'es spielen muß, verträgt.

Der Modulator arbeitet folgendermaßen:

1) - Zum Erzielen des dem elektrischen Feld E entsprechenden Doppelbrechungszustands wird der Schalter 14 geschlossen^ während die Schalter 24 und 25 geöffnet bleiben. Die Schicht 1 befindet sich im Dunkeln, die Elektroden 31 und 32 sind isolierend und das Feld E ist

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im wesentlichen gleichmäßig. Das Feld B ist in Gegenwart von nicht leitenden Elektroden nämlich nicht gestört, und andererseits, da die Schicht 1 sehr dünn ist, weicht die Verteilung des Feldes wenig von der ab, die zwischen zwei einander gegenüber angeordneten Elektroden vorhanden wäre, und das Feld E ist in einer Größenordnung, die mit der der Felder E., und E von Fig.1 vergleichbar ist.

2) - Zum Erzielen des Doppelbrechungszustandes, der dem elektrischen Feld E-_Q entspricht, wird der Schalter 14 geöffnet und werden die Schalter 24 und 25 geschlossen. Das Feld E_1Q, welches zu dem Feld E senkrecht ist, bewirkt nun eine Polarisation in einer zu der ebenen Struktur senkrechten Richtung, wodurch die Doppelbrechung des Basismaterials beträchtlich verringert wird. Es ist zu bemerken, daß es vorteilhaft ist, die Dicke des Basismaterials derart zu wählen, daß die Doppelbrechungsdifferenz dn zwischen den beiden Zuständen eine maximale Phasenverschiebung hervorruft, wobei die Dicke gegeben ist durch e = λ/2 dn.

Selbstverständlich kann in dem Fall eines Mosaiks das Beleuchtungssystem das einzige sein, wobei die Abmessungen der Linse 28 dann an die Abmessungen des Mosaiks angepaßt sind. Dagegen gibt es aber ebensoviele Schalter 24 wie Elemen-Le in dem Mosaik, wobei diese Schalter jeweils unabhängig sein müssen.

Bei der Ausführungsform von Fig. 2 wird eine einzige Lichtquelle verwendet. Die Wahl der Wellenlänge des ausgesandten Lichts ist besonders heikel. Die Lichtdurchlässigkeit des photoleitenden Materials nimmt nämlich mit der Wellenlänge zu, wie es das Schaubild von Fig. i mit zwei rechtwinkeligen Koordinatenachsen zeigt, in welchem die Wellenlänge λ auf der Abszisse und der Durchlaßkoeffizient T auf der Ordinate aufgetragen ist.

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Die Kurve steigt zwischen den beiden dargestellten Punkten an: M. (L,T.) entspricht einer Strahlung mit geringer Wellenlänge (blau oder violett oder sogar ultraviolett) und M, (λ₂,Τ₂) entspricht einer Strahlung mit einer Wellenlänge, die-in dem Mittelbereich des sichtbaren Spektrums liegt.

Man sollte folglich daran interessiert sein, diese letztgenannte zu verwenden. Leider findet man, wenn man das Verhältnis k der Widerstände des Materials in der Dunkelheit bzw.' bei Beleuchtung untersucht, für k eine Änderung in mit Bezug auf die Richtung von Fig. 3 umgekehrter Richtung. Tatsächlich nimmt k um mehrere Größenordnungen '

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(10 bis 10 ) zu, wenn die Wellenlänge von X₂ auf X* abnimmt. Man ist deshalb daran interessiert, die photoleitenden Eigenschaften des Materials auszunutzen, indem dasselbe mit einem Licht sehr kleiner Wellenlänge beleuchtet wird, wenn möglich mit ultraviolettem Licht, während man eine Lichtquelle,.beispielsweise von gelber Farbe, für die Anzeige oder das Projizieren des Bildes durch den Modulator hindurch verwendet.

Die Verwendung von zwei Lichtquellen mit unterschiedlichen Wellenlängen führt zu der Ausführungsform, die schematisch in Fig. 4 dargestellt ist und in welcher sich die Elemente von Fig. 3 sowie zusätzliche Organe wiederfinden. Zu diesen gehören eine Lichtquelle 43, die durch eine elektrische Batterie 42 in Abhängigkeit von einem Schalter 41 gespeist wird. Die beiden Seiten des Modulators werden schräg beleuchtet, gleichwohl aber unter einem nicht zu streifenden Lichteinfall, und zwar wegen zwei optischen Systemen, die beiderseits der Quelle 43 angeordnet sind und die Linsen 44 und 45 enthalten, · welche zwischen der Quelle 43 und Spiegeln 46 bzw. 47 angeordnet sind, die das Licht auf die Elektroden 31 und 32 zurückwerfen. Man könnte das Licht auch auf die Elektroden senkrecht zurückwerfen, indem man zusätzliche halbdurchlässige Spiegel verwendet.

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Außerdem ist in Fig. 4 ein herkömmliches System zum Projizieren und Polarisieren des Lichtes zum Zusammensetzen des Bildes dargestellt. Man erkennt außer der bereits genannten Lichtquelle 26 einen Polarisator 480 (NICOL-Prisma oder -polarisierende Schicht), der zwischen der Quelle 26 und der Schicht 1 angeordnet ist, sowie oberhalb derselben eine Viertelwellenlänge-Doppelbrechungsschicht 481 und einen Analysator 482. Schließlich erkennt man oberhalb des Analysators 482 einen Filter 484, der das Licht der Quelle 43 beseitigt, und einen Bildprojektionsschirm 483.

Die Betriebsweise des Modulators ist der mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen analog; der Schalter 41 wird darüberhinaus in derselben Weise wie der Schalter 25 betätigt. Für die Elemente der ebenen Struktur, die dunkel bleiben müssen, spielt die Beleuchtung der Elektroden- 31 und 32 keine Rolle, solange der Schalter 24 (Fig. 2) nicht geschlossen ist, d.h. solange die Elektroden 31 und 32 nicht an Spannung liegen.

Der Polarisator 480 hat die Aufgabe, das von der Quelle 26 ausgesandte Licht in einer Richtung A, die mit den neutralen Linien der Schicht 1 einen Winkel von 45 bildet, linear zu polarisieren. Die Schicht 1 macht in ihrem ersten Doppelbrechungszustand die Polarisierung des austretenden Lichtes elliptisch und in ihrem zweiten Doppelbrechungszustand überträgt sie parallel zu der Richtung A ein Licht, dessen Polarisation fast linear (in der Praxis geringfügig elliptisch) ist. Die Viertelwellenlängeschicht 481 macht in dem ersten der oben genannten Zustände der Schicht 1 die Polarisation parallel zu der Richtung A wieder linear, und macht in dem zweiten Zustand diese quasilineare Polarisation elliptisch. Schließlich ist der Analysator 482 mit dem Polarisator 480 gekreuzt, d.h., daß er in dem ersten Zustand kein Licht überträgt, während er in dem zweiten Zustand immer eine Lichtkomponente überträgt, deren Po-

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larisation zu der Richtung A senkrecht ist.

Die obigen Erläuterungen gelten für den Fall einer monochromatischen Lichtquelle 26. In dem Fall einer weißes Licht aussendenden Lichtquelle 26 würde man selbstverständlxch keine totale Auslöschung in dem zweiten Fall erhalten, sondern die Absorption einer bestimmten Wellenlänge.

In den Fig. 5 und 6 ist eine optisches Anzeigesystem nach der Erfindung schematisch dargestellt, wobei nur einige Spalten und einige Zeilen des Modulators gezeigt sind. Die Lichtquellen und die Beleuchtungs- und Projektionssysteme sind nicht dargestellt.

In Fig. 5 sind auf einer ersten großen ELäche der Schicht 1 Elektroden in Spalten C_-1, C, C- und auf der gegenüberliegenden großen ELäche Elektroden in Zeilen -L. -» L.-_f L. .j angeordnet. Außerdem sind den Elektroden 11 und 12 in den Fig. 2 und 4 analoge Elektroden in Form von Kämmen 110 (+) und 120 (-) dargestellt, die mit den Plus- bzw. Minuspolen der Quelle 13 in Abhängigkeit von dem Schalter 14 verbunden sind. Die Zinken der Kämme liegen zwischen einander und außerdem befindet sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elektroden 110 und 120 eine Spalte, wie etwa die Spalte C₁. -

Fig. 6 zeigt die Schicht 1, die durch eine senkrechte Ebene geschnitten ist, welche die Elektrode L. längsschneidet, wodurch auf der gegenüberliegenden Seite die Querschnitte der Elektroden 110, C, 120, C. -, 110, usw. sichtbar sind.

Die Elektroden C. und L. werden durch die Quelle 23 mit Hilfe einer Schaltvorrichtung an Spannung gelegt, die eine doppelte Reihe von Schaltern aufweist, wie etwa

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den Schalter I., der den Pluspol mit der Spalte C. in einer Reihe verbindet, und wie etwa der Schalter I., der den Minuspol mit der Zeile L. in der anderen Reihe verbindet.

Die Betriebsweise umfaßt folgende abwechselnd aufeinanderfolgenden Phasen:

1) - Phase des Löschens oder Nullsteilens:

Es werden elektrische Felder parallel zu der Ebene der Struktur derart erzeugt, daß in jedem Element der Zustand maximaler Doppelbrechung vorhanden ist. In Fig. 6 sind die Felder + E und - E gezeigt, die in zwei benachbarten Elementen durch die Schar von abwechselnden Elektroden 110 und 12O erzeugt werden. In gestrichelten Linien sind die Mittelzonen P. und P-? .. gezeichnet, die den Mosaikelementen mit den Koordinaten (i, j) bzw. (i+1, j) entsprechen. Wenn ein ferroelektrisches Material gewählt worden ist, welches eine kristalline Symmetrie aufweist, was beispielsweise der Fall der Blei-Lanthan-Titanozirkonate ist, sind die beiden Doppelbrechungszustände in den beiden benachbarten Elementen praktisch identisch.

2) - Phase des Auswählens der Bildelemente:

Die photoleitenden Elektroden von Zeilen und Spalten werden durch Beleuchtung leitend gemacht. Das Auswählen der Elemente (i, j) , deren Doppelbrechungszustand geändert werden soll, erfoügt, indem die entgegengesetzten Pole der Quelle 23 mit den Zeilen bzw. mit den Spalten L. und C. verbunden werden. Um zu vermeiden, daß alle Schnittpunkte von mehreren Zeilen und von mehreren Spalten, die an Spannung gelegt sind, gleichzeitig ausgewählt werden, benutzt man die sequentielle Methode, die weiter unten angegeben ist.

Die Projektion des Lichtes der Modulatorbeleuchtung

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auf einen Schirm läßt für die ausgewählten Elemente eine bestimmte Lichtstärke in Erscheinung treten, während die anderen Elemente dunkel bleiben. Auf diese Weise ist die Anzeige einer "Informationsseite¹¹ verwirklicht.

Das System kann auf zwei Arten verbessert werden/ die von bekannten Verfahren Gebrauch machen:

a) - Der Zugriff auf die Elemente erfolgt sequentiell entweder Zeile für Zeile oder Spalte für Spalte mit Hilfe eines Systems von dprch einen- Rechner gesteuerten Torschaltungen. Die Auswahlphase umfaßt nun die vollständige Abtastung des Mosaiks ohne Unterbrechung für das Nullstellen.

b) - Es ist bekannt, daß die zu einem ausgewählten Element benachbarten Elemente, die auch als "Halbzugriff"-Elemente bezeichnet werden können, gestört werden, da sie einen Zwischenpolarisationszustand annehmen, wodurch ein Zwischendoppelbrechungszustand erzeugt wird. Man kann diesen Nachteil vermeiden, indem dieser Zwischenzustand als Zustand Null gewählt wird. Dieses Verfahren ist ausführlich in dem Artikel "Active compensators for ferro-electrics optical circuits" von G.W. Taylor u.a. beschrieben, der in der Zeitschrift "FERROELECTRICS", 1971, Band 2, S.101 bis 112 erschienen isc, die von GORDON und BRI-ACH (Norwegen, Großbritannien) herausgegeben wird.

Das optische System nach der Erfindung ist zur Informationsspeicherung auf einer Speicherebene 70 (Fig. 7) verwendbar, die eine große Anzahl von Informationsseiten enthalten kann, welche nacheinander mit Hilfe eines Modulators 71 nach der Erfindung zusammengesetzt werden.

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Fig. 7 zeigt schematisch die wesentlichen Organe eines solchen Systems in einem Ausführungsbeispiel/ welches nicht als Einschränkung zu verstehen ist. Die Speicherebene 70 ist beispielsweise eine photographische Platte, die in der Lage" ist, eine Matrix von Hologrammen 701 aufzuzeichnen, von denen jedes einer Informationsseite entspricht. Die zu speichernden Daten werden Seite für Seite in Form von elektrischen Signalen in den Eingang 721 einer elektrischen Steuervorrichtung 72 eingegeben, die durch ein Anschlußkabel 722 mit dem Modulator 71 und durch Leitungen 723 und 724 mit Lichtquellen 73 und 74 verbunden ist, welche Licht mit der Wellenlänge der Beleuchtung der photoleitenden Elektroden aussenden. Die Vorrichtung 72 ist durch ein Kabel 725 mit einer elektrooptischen Lichtablenkeinrichtung 75 bekannter Bauart verbunden, die vor einem Laser 76 angeordnet ist. Zwischen der Ablenkeinrichtung 72 und der Speicherebene 70 sind aufeinanderfolgend ein Bündeltrennungssystem, wie etwa eine halbdurchlässige Schicht 77, eine Matrix 78 von holographischen Linsen und ein Objektiv 79 angeordnet.

Das System arbeitet folgendermaßen: Für eine gegebene Informationsseite, die beispielsweise an der Stelle 701 auf der Ebene 70 gespeichert werden soll, wirkt die Vorrichtung 72 auf die Ablenkeinrichtung 75 ein, die aus dem Laser 76 ein monochromatisches und paralleles Lichtbündel80 empfängt. Das austretende Bündel nimmt nun eine vorbestimmte Stellung 801 ein,und aus ihm entstehen nach der Trennung durch die Schicht 77 die Bündel 811 und 821. Das Bündel 821 dient als Referenzbündel und es wird zu diesem Zweck durch einen Satz von Spiegeln 791 und 792 auf die Stelle 701 zurückgeworfen. Das Bündel 811 wird durch eine Linse 781 der Matrix 78 fokussiert, damit es eine Beleuchtungsquelle 831 bildet, von der durch das Objektiv 79 nach Durchquerung des Modulators 71 an der Stelle 701 ein Bild gebildet wird.

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Während der Phase des Zuführens von Daten einer Informationsseite beleuchten die Quellen 73 und 74 die photoleitenden Elektroden des Modulators 71. Während der Löschungsphase werden diese Lichtquellen abgeschaltet. Der Modulator steht nun wieder für das Speichern einer neuen Informationsseite zur Verfügung.

Die Erfindung ist auf dem Gebiet der Sichtbarmachung/ insbesondere in dem Fall von elektronisch gesetzten Bildern, und auf dem Gebiet der Informatik unter Verwendung von optischen Schreib-, Lese- und Recheneinrichtungen anwendbar.

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Claims

Patentansprüche :

1J Elektrooptischer Speichermodulator zum Modulieren eines Strahlungsenergiebündels unter der Steuerung von elektrischen EingangsSignalen, mit einer Schicht aus homogenem Material, welches in der Lage ist, unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes aus einem ersten stabilem Zustand, in welchem es bestimmte optische Eigenschaften aufweist, in einen zweiten Zustand überzugehen, in welchem es davon verschiedene optische Eigenschaften aufweist, wobei die Schicht parallel zu einer ihrer großen ELächenmit einer ersten Schar von parallelen koplanaren Elektroden, die derart miteinander verbunden sind, daß sie zwei ineinandergefügte leitende Kämme bilden, und mit einer zweiten Schar von getrennten koplanaren Elektroden versehen ist, die zwischen die Elektroden der ersten Schar eingefügt sind, und wobei die Schicht außerdem parallel zu der anderen großen Fläche und auf der von den ersten und zweiten Scharen abgewandten Seite mit einer dritten Schar von getrennten koplanaren Elektroden versehen ist, die zu einer Richtung parallel sind, welche mit der Richtung der getrennten koplanaren Elektroden der zweiten Schar einen Winkel bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der zweiten und dritten Scharen aus einem photoleitenden Material gebildet sind, welches für das Strahlungsenergiebündel durchlässig ist, daß Beleuchtungseinrichtungen das photoleitende Material während der Phase des selektiven Anlegens der elektrischen Eingangssignale an die getrennten koplanaren Elektroden der zweiten und dritten Scharen leitend machen, und daß die Beleuchtungseinrichtungen während der Löschungsphase, in deren Verlauf eine elektrische Löschspannung an die Kämme angelegt ist, dunkel sind.
2. Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, welches zwei stabile Zustände einnehmen

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kann, ein Material mit veränderlicher Doppelbrechung ist, die durch ein elektrisches Feld hervorgerufen wird.
3. Modulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein ferroelektrisches Keramikmaterial ist.
4. Modulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Keramikmaterial ein Blei-Lanthan-Titanozirkonat ist.
5. Modulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das photoleitende Material mindestens aus einer chemischen Substanz der folgenden Gruppe besteht: Cd S, Cd Se, Zn S und Polyvinylkarbazol.
6. Optisches System zum optischen Anzeigen von Daten, die in Form von elektrischen Steuersignalen vorliegen, gekennzeichnet durch einen elektrooptischen Speichermodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und durch eine Strahlungsenergiequelle, die das Strahlungsenergiebündel liefert, welches das Lesen der angezeigten Daten ermöglicht.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsenergiequelle mit den Beleuchtungseinrichtungen vereinigt ist.
8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtungen aus einer weiteren Strahlungsenergiequelle beistehen, daß die eine Strahlungsenergiequelle eine Strahlung mit einer derartigen Wellenlänge aussendet, daß der Durchlaßkoeffizient für diese Wellenlänge des photoleitenden Materials nahe bei Eins liegt, und daß die weitere Strahlungsenergiequelle eine Strahlung mit einer derartigen Wellenlänge aussendet, daß das photoleitende Material bei ihrem Auftreffen eine Leit-

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fähigkeit aufweist, die viel größer ist als wenn es sich im Dunkeln befindet.
9. System zum optischen Speichern von Information, die in Form von elektrischen Daten vorliegt, gekennzeichnet durch mindestens ein optisches Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8.
10. System nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch einen Laser zum Einschreiben und Auslesen der Information, durch ein optisches Trennungssystem, welches das aus dem Laser kommende Lichtbündel empfängt und ein Objektbündel und ein Referenzbündel liefert, durch ein dem Modulator zugeordnetes Projektionsobjektiv, welches das Objektbündel weiterleitet und dabei optisch moduliert, und durch ein das Referenzbündel und das modulierte Objektbündel empfangendes Medium zum holographischen Speichern der Information.

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