DE3734849C2 - Elektrooptische Abblendeinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtabblend­ einrichtung, bei der eine Substanz mit einem elektro­ optischen Effekt verwendet wird, und insbesondere eine Lichtabblendeinrichtung, die als ein Druckkopf für elektro­ fotografische Printer zu verwenden ist.

Lichtabblendeinrichtungen bestehen aus einer Anzahl aus­ gerichteter Abblendelemente, die aus einer Substanz mit elektrooptischer Wirkung, insbesondere PLZT mit einer großen Kerr-Konstante, hergestellt sind, und einem Pola­ risator und einem Analysator, die mit den Abblendele­ menten kombiniert angeordnet sind. Solche Lichtabblend­ einrichtungen haben eine hohe Ansprechgeschwindigkeit und werden für Hochgeschwindigkeitsprinter, insbesondere elektrofotografische Printer als geeignet angesehen.

Bekannte Lichtabblendeinrichtungen dieser Art wurden hergestellt, indem auf der Oberfläche eines PLZT- Plättchens ein Elektrodenmuster ausgebildet wurde. Sie haben jedoch den Nachteil einer Streukapazität und hohen Antriebsspannung, so daß kürzlich Bauteile vor­ geschlagen wurden, bei denen die Abblendelemente drei­ dimensional ausgebildet sind und auf den einander gegen­ überliegenden Flächen mit Elektroden versehen sind, wie dies beispielsweise durch JP-PA SHO 60-159722 und JP-PA SHO 60-170828 bekannt ist.

Die erstgenannte Veröffentlichung zeigt eine Lichtab­ blendeinrichtung, die dadurch hergestellt ist, daß auf einem Glassubstrat ein Muster aus Verbindungselektroden ausgebildet wird, wobei das Substrat an einer Stange auf PLZT miteinander gegenüberliegenden Elektroden an­ haftet, und die Stange mit einem Diamantschneider in vorbestimmten Abständen geschnitten wird. In der zuletzt genannten Veröffentlichung wird eine Lichtabblendein­ richtung beschrieben, die foto-lithografisch hergestellt ist, d. h. in dem durch chemisches Ätzen einer flachen Platte aus PLZT nutenbildende Elektroden erzeugt werden, dann auf der ganzen Plattenoberfläche durch Vakuumauf­ dampfen ein Elektrodenmetall aufgebracht wird und danach die Platte nochmals foto-lithografisch geätzt wird, um das gewünschte Elektrodenmuster zu erzeugen.

Trotzdem tritt bei der erstgenannten Technik das Pro­ blem eines extrem komplexen Herstellprozesses auf, während bei der letztgenannten. Technik, die ebenfalls einen komplexen Herstellungsprozeß erfordert, Schwierig­ keiten bei der Herstellung von Abblendelementen auftreten, die mit reduzierten Spannung betreibbar sind, da die durch chemisches Ätzen gebildeten Nuten nicht tiefer gemacht werden können (bei der vorliegenden Ausführungs­ form ungefähr 2 µm).

Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine leicht herstellbare Lichtabblendeinrichtung zu schaffen, die bei niedriger Antriebsspannung zu betreiben ist, die eine geeignete Abblendwirkung zeigt, PLZT-Ab­ blendelemente aufweist, an denen ein elektrisches Feld gleichmäßig anzulegen ist, wobei die Einrichtung ohne chromatische Abberation oder dgl. zu betreiben ist, und die für elektrofotografische Printer geeignet ist und dabei hervorragende Bilder erzeugt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektro­ optische Abblendeinrichtung entsprechend Anspruch 1 gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltun­ gen der Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Aus­ führungsform der Erfindung, d. h. einer Lichtab­ blendeinrichtung;

Fig. 2 und 6 eine PLZT-Lichtabblend-Baueinheit 100, die in der Lichtabblendeinrichtung gemäß Fig. 1 enthalten ist, in teilweiser perspektivischer Ansicht und teil­ weiser Draufsicht;

Fig. 3(a) und 3(b), 4 und 5 eine schematische Darstellung des Herstell­ prozesses der Lichtabblend-Baueinheit 100 ge­ mäß Fig. 2;

Fig. 7 ein äquivalenter Schaltkreis zur Erläuterung der Verbindung zwischen der Lichtabblend-Bau­ einheit 100 gemäß Fig. 2 und den Antriebsschalt­ kreisen;

Fig. 8 die Elektrodenteile der Lichtabblend-Baueinheit 100 gemäß Fig. 2 in vergrößerter Teilansicht;

Fig. 9(a) und 9(b) ein optisches System mit der Lichtabblendein­ richtung gemäß Fig. 1 zur Verwendung in einem elektrofotografischen Printer in schematischer Darstellung;

Fig. 10(a) und 10(b) die Abblendoperation der Lichtabblend-Baueinheit 100 gemäß Fig. 2 in schematischer Darstellung;

Fig. 11 eine modifizierte Lichtabblend-Baueinheit 100 gemäß Fig. 2 in perspektivischer Teilansicht;

Fig. 12(a) und 12(b) verschiedene Modifikationen der Lichtabblend- Baueinheit 100 gemäß Fig. 2, in perspektivischer Teilansicht, wobei ein Abblendbereich vorgesehen ist;

Fig. 13 und 16 eine Lichtabblend-Baueinheit 101, wie sie in einer Lichtabblendeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, in perspektivischer Teilansicht und Teil­ draufsicht;

Fig. 14 und 15 ein Verfahren zum Herstellen der Lichtabblend- Baueinheit 101 gemäß Fig. 13 in schematischer Darstellung;

Fig. 17(a) eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 6 der Lichtabblend-Baueinheit 100;

Fig. 17 (b) eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie C-C in Fig. 16 der Lichtabblend-Baueinheit 101;

Fig. 17(c) eine Modifikation der Lichtabblend-Baueinheit 101 gemäß Fig. 17 (b) mit einem Abblendbereich in perspektivischer Teilansicht;

Fig. 18 eine Lichtabblend-Baueinheit 102, die in einer Lichtabblendeinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ver­ wendet wird in der Teildraufsicht;

Fig. 19(a) und 19(b) die Abblendoperation der Abblendbaueinheit 102 gemäß Fig. 18 in schematischer Darstellung; und

Fig. 20(a), (b), (c) (d) und (e) jeweils Formen von Nutenquerschnitten wie sie für die Lichtabblend-Baueinheit geeignet sind.

In der folgenden Beschreibung werden gleiche Teile in allen Figuren mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsformen im einzelnen beschrieben.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungs­ form einer Lichtabblendeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Zwischen einem Polarisator 200 und einem Analysator 300, die sich bezogen auf die Polarisations­ richtung im rechten Winkel schneiden, ist eine PLZT-Licht­ abblend-Baueinheit 100 angeordnet und an einen Antriebs­ schaltkreis 400 angeschlossen. Die Lichtabblend-Bauein­ heit 100 ist so ausgebildet, daß wenn sie mit einer Spannung beaufschlagt wird das resultierende elektrische Feld den Brechungsindex in einer bestimmten Richtung ändert. Demgemäß passiert das den Polarisator 200 passierende Licht nicht den Analysator 300, wenn an die Abblend­ baueinheit 100 keine Spannung angelegt ist, passiert jedoch den Analysator 300 infolge von 2-facher Brechung, wenn eine Spannung angelegt ist. Auf diese Weise wird das Licht ein- und ausgeschaltet.

Fig. 2 zeigt den Hauptteil der Abblendbaueinheit 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Abblendbaueinheit 100 ist in der Mitte mit einem Bereich 110A mit Lichtabblendelementen 110 und einem Bereich 120A mit Abblendelementen 120 versehen, die bezüglich ihrer Form mit den Lichtabblendelementen 110 identisch sind. Somit hat die Baueinheit 100 zwei Bereiche mit Abblendelementen. Zwischen den Elementbe­ reichen 110A und 120A ist eine gemeinsame Elektrode 130 vorgesehen. Das Lichtabblendelement 110 hat eine Steuer­ elektrode 140, die mit einem Anschlußteil 140L zum An­ schluß an einen äußeren Antriebsschaltkreis versehen ist. Eine Steuerelektrode 150 für das Abblendelement 120 ist ebenfalls mit einem Anschlußteil 150L zum Anschluß an einen äußeren Antriebsschaltkreis versehen.

Die gemeinsame Elektrode 130 ist in einer Nut 30 und die Steuerelektroden 140, 150 sind jeweils in den Nuten 40 und 50 angeordnet. Durch beide Bereiche 110A und 120A führen eine Vielzahl von Nuten 60, um die Abblendelemente zu trennen. Diese Nuten 30, 40, 50 und 60 sind alle durch Schneiden hergestellt. Das Verfahren zum Her­ stellen der Lichtabblend-Baueinheit 100 wird anhand der Fig. 2 bis 6 beschrieben.

Wie aus der Fig. 3(a) zu ersehen ist, wird eine lang­ gestreckte, flache PLZT-Platte 10 vorbereitet. Die vordere und rückwärtige Fläche der Platte 10 ist optisch poliert. Beispielsweise hat die PLZT-Platte 10 eine Zusammensetzung von 9/65/35 und eine Länge von 100 mm, eine Breite von 5 mm und eine Dicke von 0,5 mm.

Wie aus der Fig. 3(b) zu ersehen ist, ist auf der Vorder­ fläche der Platte 10 ungefähr in deren Mitte in Längs­ richtung ein Streifenabdeckmittel 20 ausgebildet. Der Abdeckstreifen 20 hat eine Breite von 300 µm und ist im allgemeinen durch ein übliches fotolithografisches Verfahren aufgebracht. Wie später beschrieben wird, wird der Abdeckstreifen 20 zum Entfernen der Elektrodenmetall­ schicht verwendet. Die Längsrichtung der PLZT-Platte 10 wird als X-Achse und die dazu senkrechte Richtung ent­ sprechend der Breite der Platte wird als Y-Achse be­ zeichnet. Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Schnitt­ linie A-A in Fig. 3(b) durch Platte 10. Der Abdeck­ streifen 20 hat ungefähr eine Dicke von 1 µm.

Als nächstes wird die PLZT-Platte 10 mit dem Abdeck­ streifen 20 in der X-Achse über die gesamte Länge der Platte in der Mitte des Abdeckstreifens 20 geschnitten, um eine gemeinsame Elektrodennut 30 (Fig. 5) zu bilden. Die Platte wird durch eine Schlitzsäge mit einer Führungsgenauigkeit von 5 µm unter Verwendung einer Dia­ mantschneide mit einer Schneidkantendicke von 25 µm geschnitten. Die Nut 30 hat eine Breite von 80 µm und eine Tiefe D1 von 150 µm. Die Tiefe wird von der Ober­ fläche der PLZT-Platte 10 aus gemessen.

Auf die gleiche Art und Weise wie vorstehend beschrieben wird die Platte 10 der X-Achse über ihre gesamte Länge parallel zur Nut 30 in vorbestimmten Abstand zu jeder Kante der Nut 30 geschnitten, um die Nut 40 und dann die Nut 50 für die Bereichselemente zu erzeugen (siehe Fig. 5). Die Nuten 40 und 50 sind in ihrer Form iden­ tisch und haben eine Breite von 80 µm und eine Tiefe D2 von 110 µm. Der Abstand zwischen der Nut 30 und den Nuten 40, 50, d. h. die Länge des Abblendfensters des Abblendelementes beträgt 80 µm. Die Länge 80 µm des Ab­ blendfensters und die Tiefen D1, D2 der Nuten 30 und 40, 50 sind falls gewünscht in Übereinstimmung mit den an die Lichtabblendeinrichtung gestellten Anforderungen und innerhalb der Schneidtoleranz variabel, wobei je­ doch D1 < D2 sein muß.

Als nächstes wird ein elektrisch leitfähiges Metall für die Elektroden aufgebracht. Im Fall der vorliegenden Erfindung wurde auf der gesamten Oberfläche der ge­ schnittenen PLZT-Platte 10 einschließlich der Schnitteile durch Zerstäuben Aluminium abgeschieden.

Danach wurde die vollständig mit der Aluminiumschicht bedeckte PLZT-Platte 10 über die gesamte Länge in der Y-Achse mit bestimmten Abständen unter Verwendung einer Schlitzsäge geschnitten, um eine Vielzahl von Nuten 60 zum Trennen der Elemente, wie dies aus der Draufsicht gemäß Fig. 6 zu ersehen ist, zu bilden. Die verwendete Diamantschneide hatte eine Schneidkantendicke von 15 µm. Die Nuten 60 haben eine Breite von 20 µm, eine Tiefe D3 von 130 µm und einen Abstand von 80 µm. Für die Tiefe D3 gilt die Anforderung D1 < D3 < D2. Wenn die Nuten 60 eine solche Tiefe relativ zur Tiefe der Nuten 30, 40 und 50 aufweisen, ist die in den Nuten 40 und 50 abgeschiedene Aluminiumschicht teilweise weggeschnitten, um die Steuerelektrode und den Elektrodenanschlußteil jedes Abblendelementes von dem der anderen zu trennen, ohne daß die Aluminiumschicht am Boden der Nut 30 wegge­ schnitten ist. Die gemeinsame Elektrode kann dann in einer ebenen Form ausgebildet werden und gleichzeitig können die Elektroden gegenüber den Steuerelektroden in einer im allgemeinen mit dieser identischen Form hergestellt werden. Während die Herstellung der Elektroden üblicherweise einen sehr komplexen Herstellvorgang er­ fordert, können die Nuten gemäß der vorliegenden Er­ findung durch einen weitgehend vereinfachten Prozeß, d. h. lediglich durch Bilden von Nuten hergestellt werden.

Schließlich wird der auf der Oberseite der Abblend­ elemente 110 und 120 abgeschiedene Aluminiumfilm ent­ fernt. Da die Aluminiumschicht über dem Abdeckstreifen 20 aufgetragen ist, wird die Schicht entlang dem Ab­ deckstreifen 20 durch ein Abdeckungs-Lösungsagenz (Ab­ hebeverfahren) entfernt. Während die abgeschiedene Schicht somit unter Verwendung des Abdeckstreifens entfernbar ist, kann die Metallschicht auch direkt durch Vakuumabscheiden auf der PLZT-Plattenoberfläche aufgebracht sein und durch ein dem optischen Polieren äquivalentes Verfahren entfernt werden.

Auf diese Art und Weise wird die Lichtabblend-Baueinheit 100, wie sie in der Fig. 2 gezeigt ist, erhalten.

Fig. 7 zeigt in schematischer Darstellung die Verbindung zwischen der Lichtabblend-Baueinheit 100 und den äußeren Schaltkreisen.

Die Figur zeigt einen Antriebsschaltkreis 400A (der einen Schaltkreis in Form eines Halbleiterchips ent­ hält), der auf dem Bereich 110A der Abblendelemente 110 Antriebsimpulse gibt, und einen Abtriebsschaltkreis 400B zum Antreiben des Bereiches 120A der Abblendelemente 120. Der Antriebsschaltkreis 400A ist mit den einzelnen Elektrodenanschlußteile 140L der einzeln numerierten Abblendelemente 110 im Abblendbereich 110A verbunden, während der Antriebsschaltkreis 400B mit den einzelnen Elektrodenanschlußteilen 150L der entsprechend numerierten Abblendelemente 120 im Abblendbereich 120A verbunden ist. Die mit keinem der Antriebsschaltkreise 400A, 400B verbundenen Abblendelemente werden nicht ver­ wendet.

Die beiden Abblendbereiche sind bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen, um ein hohes Auflösungsvermögen sicherzustellen und gleichzeitig die Schwierigkeiten zu beseitigen, die sonst beim Anschließen des Lichtab­ blendbereichs an den Antriebsschaltkreis durch Zu­ führungsdrähte auftreten würden. Genauer gesagt und anhand der vergrößerten Teilansicht gemäß Fig. 8, die einige Anschlußteile 150L zeigt, die an einzelne Elek­ troden der Abblendelemente 120 angeschlossen sind, ist auszuführen, daß der Abstand der Anschlußteile 150L 80 µm beträgt und die Breite der Teile 150L nur 60 µm groß ist. Die derzeit zur Verfügung stehenden Anschluß­ draht-Bondergeräte haben Schwierigkeiten, bei der Er­ zeugung von Anschlüssen mit einem mittleren Durch­ messer bis zu 60 µm und einem genauen Abstand von 80 µm Drähte mit weniger als 60 µm mit hoher Genauigkeit auf Mitte anzuschließen, wie dies bei einem Abstand von 80 µm erforderlich ist und haben daher Schwierigkeiten beim Er­ zeugen einer ausreichenden Festigkeit der Verbindung. Demgemäß ist die vorliegenden Ausführungsform so aus­ gebildet, daß jeweils zwei Anschlußteile 150L, 140L mit Anschlußdrähten mit einem Abstand von 160 µm unter Verwendung eines bestehenden Drahtbondergerätes ange­ schlossen werden. Die vorliegende Anordnung ist daher für einen automatischen Herstellvorgang geeignet, was für die Produktivität einen großen Vorteil sicherstellt.

Die Fig. 9(a) und 9(b) zeigen in schematischer Dar­ stellung ein System mit einer Lichtabblendeinrichtung gemäß der vorstehenden Ausführungsform, wie es für einen elektrofotografischen Printer verwendet wird. Die Licht­ abblend-Baueinheit 110 ist zwischen dem Polarisator 200 und dem Fotodetektor 300 zum wahlweisen Übertragen des Lichtes von einer Lichtquelle 501 vorgesehen. Das System besteht aus einem Reflektorspiegel 502 zum Aus­ richten des Lichtes der Lampe 501, einen Infrarot-Sperr­ filter 503, optischen Fasern 504 und einer zylindrischen Linse 505 zum Konzentrieren der an den Glasfasern 504 austretenden Lichtstrahlen auf die Lichtabblend-Bauein­ heit 100 in Form einer Linie. Der lineare Strahl von der Zylinderlinse 505 wird durch die Abblendbereiche der Abblendbaueinheit 100 in Übereinstimmung mit einem Bildsignal durchgangsgesteuert. Die durchgelassenen Licht­ strahlen werden über eine Kondensorlinse 506 auf ein fotoempfindliches Element 507 projiziert.

Die Antriebsschaltkreise 400A, 400B werden auf der Basis von Zeitteilung betrieben, um eine einzige Punkt­ linie eines Bildes auf dem fotoempfindlichen Element 507 (Fig. 10(d)) mittels der Abblendwirkung (Fig. 10(a)) der beiden Abblendbereiche 110A, 110B, basierend auf Bilddaten, betrieben. Der Zeitunterschied wird in zeit­ licher Relation zur Umdrehungsgeschwindigkeit des das Bild formenden Teils eingestellt, d. h. dem fotoempfind­ lichen Element 507, so daß die von den beiden Bereichen 100A, 110B erzeugten Punktlinien eine einzige Linie werden. Dementsprechend erzielt die Lichtabblend-Bau­ einheit gemäß der vorliegenden Erfindung ein hohes Auf­ lösungsvermögen von 80 µm Abstand, d. h. 12 Punkten/mm.

Fig. 11 zeigt eine Modifikation der ersten Ausführungs­ form, d. h. eine Verbesserung an der Lichtabblend-Bau­ einheit 100, die unter dem Gesichtspunkt der Sicher­ stellung eines sauberen Anschlußdrahtanschlusses ge­ macht worden ist. Die Elektroden-Anschlußteile 140L, 150L der Abblendelemente 110, 120, die außer Betrieb gehalten werden, sind an ihren äußeren Enden mit Aus­ schnitten 140C, 150C, versehen. Wenn die Anschlußdrähte an den Enden der Elektrodenanschlußteile 140L, 150L der zu betätigenden Abblendelemente beispielsweise durch Löten angeschlossen werden, beseitigt das Vor­ handensein der Ausschnitte 140C, 150C wirksam die Wahrscheinlichkeit, daß der angeschlossene Teil (der wenigstens einen mittleren Durchmesser von 100 µm auf­ weisen muß, um die Festigkeit zu ermöglichen) an den benachbarten Anschlußteil angeschlossen wird. Wie die Nuten können die Ausschnitte 140C, 150C durch einen Diamantschneider hergestellt werden.

Obwohl die beiden Abblendbereiche gemäß der vorliegenden Ausführungsform und Modifikation, wie sie unter Be­ rücksichtigung des Anschlusses der äußeren Antriebs­ schaltkreise beschrieben worden sind, vorgesehen sind, kann die Abblendbaueinheit grundsätzlich auch nur einen Abblendbereich aufweisen, wie dies in den Fig. 12(a) und 12(b) dargestellt ist, wenn der Anschluß nicht be­ rücksichtigt werden muß oder eine präzise Anschluß­ technik zur Verfügung steht. Eine solche Abblendbau­ einheit funktioniert selbstverständlich auf die gleiche Art und Weise wie eine mit zwei Abblendbereichen.

In der Fig. 12(a) ist ein Beispiel gezeigt, wobei Nuten 60 bis zur Nut 30 reichen, während in der Fig. 12(b) ein anderes Beispiel gezeigt ist, bei dem die Nuten 60 über die ganze Breite der PLZT-Platte 10 aus­ gebildet sind. Das letztgenannte Beispiel ist bezüglich der Einfachheit der Bearbeitung von Vorteil, während zuerst genannte Beispiel eine gemeinsame Elektrode 130 mit einer vergrößerten Fläche zum Erzielen einer Basis­ vorspannung aufweist, was bezüglich der elektrischen Charakteristiken von Vorteil ist.

Es wird eine zweite und dritte Ausführungsform der Er­ findung beschrieben, die sich von der ersten Ausführungs­ form lediglich bezüglich des Aufbaus der Lichtabblend- Baueinheit unterschieden, so daß nur die Unterschiede beschrieben werden. Teile die denen die bereits be­ schrieben worden sind gleichen werden jeweils mit ent­ sprechenden Bezugsziffern bezeichnet und werden nicht im einzelnen beschrieben.

Die zweite Ausführungsform, die in der Fig. 13 gezeigt ist, unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch den gemeinsamen Elektrodenteil der Lichtabblend- Baueinheit 101.

Die gemeinsame Elektrode 131 der zweiten Ausführungsform ist in einer Nut 31 zwischen den Bereichen 111A und 121A und weiterhin in einer Nut 32 in der Grundfläche der Nut 31 angeordnet. Die Abblendelemente der Bereiche 111A, 121A, die einzelnen Elektroden und Elektrodenanschluß­ teile sind durch parallele Nuten 61 voneinander ge­ trennt, die sich quer zu den Nuten 31, 32, 41, 51 im rechten Winkel zu diesen erstrecken und zueinander parallel angeordnet sind. Die Nuten 31 für die gemein­ same Elektrode, die Nuten 41 für die einzelnen Elektroden und die Vielzahl der Nuten 61 zum Trennen der Elemente sind alle durch Präzisionsschneiden hergestellt. Anhand der Fig. 13 bis 16 wird der Herstellvorgang dieser Licht­ abblend-Baueinheit 101 beschrieben.

Wie bei der ersten Ausführungsform wird auf der Ober­ fläche einer PLZT-Platte 10 ungefähr in deren Mitte ein Abdeckstreifen 20 ausgebildet (siehe Fig. 3(a) und 3(b) und Fig. 4).

Als nächstes wird die PLZT-Platte 10 mit dem Abdeck­ streifen 20 mit hoher Genauigkeit in der X-Achse über die gesamte Plattenlänge in der Mitte des Abdeck­ streifens 20 geschnitten, um eine gemeinsame Elektroden­ nut 31 (siehe Fig. 14) zu erzeugen. Dann wird in der Bodenfläche der Nut 31 parallel zur Nut 31 die Nut 32 in Richtung der Dicke der Platte 10 erzeugt. Die Platte wird mit einer Schlitzsäge geschnitten, die mit hoher Genauigkeit geführt werden kann. Die für die vorliegende Baueinheit verwendete Schneide war eine Diamantschneide mit einer Schneidblattdicke von 25 µm. Die Nut 31 hat eine Breite von 100 µm und eine Tiefe D4, ausgehend von der Oberfläche der PLZT-Platte 10 von 120 µm. Die Nut 32 hat eine Breite von 50 µm und eine Tiefe D5 von 130 µm, ausgehend von der Bodenfläche der Nut 31.

Auf die gleiche Art und Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Nut-Arbeitsschritt, wurde die Platte 10 dann parallel zur Nut 31 (in der Richtung der X-Achse) über ihre gesamte Länge der Platte 10 mit einem vorbe­ stimmten Abstand zu jeder Kante der ersten Nut 31 ge­ schnitten, um die Nuten 41 und 51 für die einzelnen Elektroden zu erzeugen, und wie dies in der Fig. 10 zu ersehen ist. Die Nuten 41, 51 sind bezüglich ihrer Form identisch und haben eine Breite von 80 µm und eine Tiefe D6 von 120 µm. Der Abstand zwischen der Nut 31 und den Nuten 41, 51, d. h. der Breite der Vorsprünge zum Bilden der Abblendelemente, beträgt 60 µm. Die Breite der Abblendvorsprünge und die Tiefe D4, D6 der Nuten 31 und 41, 51 sind gemäß den Anforderungen der Lichtabblend­ einrichtung innerhalb der Toleranz des Präzisionsschneid­ verfahrens variabel, mit Ausnahme, daß D4 gleich D6 sein muß, um die Gleichförmigkeit des parallelen elektrischen Feldes sicher zustellen.

Als nächstes wird eine dünne Elektrodenschicht erzeugt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde auf der gesamten Oberfläche der Platte 10 einschließlich der bearbeiteten Teile eine Aluminiumschicht aufgebracht. Die abgeschiedene Aluminiumschicht hatte eine Dicke von ungefähr 2 µm (Fig. 15).

Die mit der Aluminiumschicht versehende PLZT-Platte 10 wird unter nochmaliger Verwendung der Schlitzsäge in der Y-Achsenrichtung quer zu den Nuten 31 (in der X-Achsen­ richtung) und im rechten Winkel zu diesen Nuten über die gesamte Breite der Platte 10 mit einer vorbestimmten Tiefe und mit einem vorbestimmten Abstand geschnitten, um die Vielzahl der Nuten 61 zum Trennen der Elemente zu erzeugen. Die Nuten 61 haben eine Tiefe D7 von 230 µm, einen Abstand von 80 µm und eine Breite von 20 µm. Es wurde eine andere Diamantschneide mit einer Schneitkanten­ dicke von 15 µm verwendet.

Wie aus der Schnittfläche in der Fig. 13 zu ersehen ist, erfüllt die Schneidtiefe D7 der Nuten 61 die Beziehung (D4 + D5) < D7 < D6. Die so erzeugten Nuten 61 trennen somit die Abblendelemente in jedem Bereich, die einzelnen Elek­ troden und deren Anschlußteile voneinander, ohne die Aluminiumschicht auf der Bodenfläche der zweiten Nut 32 für die gemeinsame Elektrode zu entfernen. Die abge­ schiedene Aluminumschicht erstreckt sich durchgehend ohne Schnitt über die gesamte Bodenfläche und Seitenwandflächen, die die Nut 32 bilden. Die Aluminiumschichtteile auf diesen Seitenwänden sind durchgehend mit den Aluminium­ schichtteilen auf der Bodenfläche und den Seitenwänden, die die erste Nut 31 bilden. Demgemäß erstreckt sich die Aluminiumschicht fortlaufend über die Nutenteile 31, 32 und dient als gemeinsame Elektrode für die Gruppe der Abblendelemente 111 und 121.

In dem letzten Arbeitsschritt des Herstellprozesses werden die Aluminiumschicht auf den oberen Fensterteilen der Abblendelemente 111, 121 entfernt. Die über dem Abdeckstreifen 20 ausgebildete Aluminiumschicht wird mit dem Abdeckstreifen 20 mittels eines Agenz entfernt (Abhebeverfahren).

Auf diese Art und Weise wird die in den Fig. 13 und 16 gezeigte Lichtabblend-Baueinheit 101 erzielt. Diese Baueinheit 101 hat den Abblendbereich 111A der Abblend­ elemente 111, die jeweils einzelne Elektrodenanschluß­ teile 141L aufweisen, die bis zu einer Außenkante der Platte reichen, und den Abblendbereich 121A der Abblend­ elemente 121 mit Elektrodenanschlußteilen 151L, die bis zur Außenkante der anderen Plattenseite reichen. Somit hat die Baueinheit zwei Bereiche.

Die Lichtabblend-Baueinheit 101 gemäß der zweiten Aus­ führungsform hat den Vorteil, daß an die Abblendelemente 111, 121 ein elektrisches Feld angelegt werden kann, welches gleichförmiger als im Fall der ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist. Fig. 17(a) zeigt den Schnitt B-B der Lichtabblend-Baueinheit 100 gemäß der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 6. Unter Bezug­ nahme auf diese Figur ist eine der einander gegenüber­ liegenden Elektroden für jedes der Abblendelemente 110, 120, d. h. die gemeinsame Elektrode im vertikaler Richtung größer die einzelne Elektrode, wodurch wie dargestellt das elektrische Feld ungleichmäßig wird, was eine norm­ widrige Wirkung, wie beispielsweise eine chromatische Aberration auf das dem Abblendvorgang unterworfene Licht, ausübt. Fig. 17(b) zeigt den Schnitt C-C durch die Abblendbaueinheit 101 gemäß Fig. 16, bei der die Tiefe D4 der gemeinsamen Elektrodennut 31 gleich der Tiefe D6 der Einzelelektrodennuten 41, 51 ausgebildet ist, um den einander gegenüberliegenden Elektroden die gleiche verti­ kale Länge zu verleihen (gemäß der zweiten Ausführungs­ form), um den normwidrigen Einfluß zu beseitigen. Auf der anderen Seite ist die zweite Nut 32, die tiefer als die Nut 31 ist, so ausgebildet, daß die Aluminiumschicht, die als gemeinsame Elektrode dient, bestehen bleibt, selbst wenn die Nuten 61 ausgebildet werden.

Weiterhin kann die zweite Ausführungsform nur einen Ab­ blendbereich 11A aufweisen, wie dies in der Fig. 17(c) dargestellt ist. Dieser Bereich ist durch den gleichen Vorgang wie vorstehend beschrieben, jedoch ohne den Arbeitsschritt zum Herstellen der Nut 51, hergestellt. Als nächstes wird die dritte Ausführungsform beschrieben.

Diese Ausführungsform ist gegenüber der zweiten Aus­ führungsform bezüglich der Abblendbaueinheit verbessert und unterscheidet sich daher nur bezüglich der Form des Abblendfensters des Abblendelementes.

Fig. 18 zeigt die dritte Ausführungsform in einer Teil­ ansicht von oben. In den Fig. 16 und 18 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet und werden nicht im Detail beschrieben. Bei dieser Ausführungsform haben die Abblendelemente 112, 122 jeweils trapezförmige Fenster. Die Nuten 62 zum Trennen der Elemente bestehen aus Zickzacknuten 62a, 62b, die von derselben Position ausgehen. Die Nut 62a hat einen Schneidwinkel θ 1, beispielsweise 89° bezogen auf die X-Achsenrichtung, und die Nut 62b einen Schneidwinkel von θ 2 von 91°. Die Nuten 62a oder 62b erstrecken sich über die gesamte Breite der PLZT-Platte 10, und haben einen bestimmten Abstand (beispielsweise 160 µm) und sind durch eine Diamantschneide mit einer Schneidkantendicke von 15 µm hergestellt. Die Baueinheit hat den gleichen Schnitt C-C, wie er in der Fig. 17(c) dargestellt ist.

Da die Abblendelemente eine trapezförmige Fensterform aufweisen, ist die dritte Ausführungsform bezüglich des Anschlusses der äußeren Schaltkreise und der Erzeugung von Bildern vorteilhafter als die vorstehend beschriebenen zwei Ausführungsformen. Jeder der Elektrodenanschluß­ teile 142L, 152L der Abblendelemente 142, 152 (schraffiert dargestellt) die in Form eines Trapezes betätigt werden, hat an seiner Bodenfläche an der Kante der Platte 10 eine vergrößerte Länge. Die Länge der Bodenfläche be­ trägt 140 µm und der Mitte-zur-Mitte-Abstand der An­ schlußteile beträgt 160 µm. Dadurch wird der Anschluß an den Anschlußdraht leicht und mit ausreichender Festig­ keit sichergestellt.

Für die Betätigung der Abblendeinrichtung werden die Abblendbereiche 112A, 122A auf der Basis von Zeitteilung auf die gleiche Art und Weise wie in der Fig. 10(a) dar­ gestellt und wie in der Fig. 19(a) zu sehen ist ange­ trieben. Die Fig. 19(b) zeigt eine entsprechend er­ zeugte Punktlinie. Die durch die durchgezogenen Linien dargestellte Punktlinie zeigt ein momentan projiziertes Bild zum Zeitpunkt der. Betätigung der Abblendbereiche 112A, 122A. In Wirklichkeit ist das fotoempfindliche Element beim Projizieren eines Bildes durch die Ab­ blendeinrichtung in Rotation, so daß das projizierte Bild der Abblendelemente 112, 122 auf dem fotoempfind­ lichen Element einen Ort bildet. Daraus folgt, daß die erzeugten Punkte rechteckige Punkte 112d, 122d sind, wie die durch die gestrichelten Linien angegeben ist und dem Ort der Grundseite des Trapezes entsprechen. Diese benachbarten Punkte 112d, 122d überlappen ein­ ander, wodurch ein Punkt-zu-Punkt-Spalt 62 g infolge eines physikalischen Spaltes zwischen den Abblend­ elementen durch die Trennuten 62a, 62b beseitigt wird. Demgemäß dient die Trapezform der Abblendfenster dazu, eine Linie aus dicht anschließenden Punkten zu bilden, was dem erzeugenden Bild eine verbesserte Qualität ver­ leiht. Wenn weiterhin zwischen den Elementen durch Schneiden, wie aus der Fig. 19(b) zu ersehen ist, ein Spalt ausgebildet ist, ist der Spalt teilweise wegen der Dicke der Schneidkante der Schneideinrichtung relativ groß. Die trapezförmige Fensterform dient zur Verringerung des Einflusses, der aus dem Vorhandensein des Spaltes resultiert.

Die Abblendbaueinheit 102 der dritten Ausführungsform hat den gleichen Aufbau wie die Abblendbaueinheit 101 der zweiten Ausführungsform mit Ausnahme, daß das Ab­ blendfenster der ersteren trapezförmig ist. Es wird selbstverständlich der gleiche Effekt erzielt, wenn daß Abblendfenster der Baueinheit 100 der ersten Aus­ führungsform trapezförmig ausgebildet wird.

Bei den vorstehenden Ausführungsformen wird der An­ schlußteil der einzelnen Elektrode lediglich zum An­ schluß eines Anschlußdrahtes verwendet und muß sich nicht über den Boden der Elementtrennut erstrecken, sondern kann in der gleichen Ebene wie die Bodenfläche dieser Nut positioniert sein.

Die Lichtabblend-Baueinheit ist bezüglich ihrer Abmessungen nicht auf die bei den vorstehenden Ausführungsformen genannten Abmessungen begrenzt. Die Baueinheit kann durch Bearbeiten innerhalb des zulässigen Genauigkeits­ bereiches der Schneideinrichtung hergestellt sein. Ob­ wohl die Nuten für die einzelnen Elektroden, die ge­ meinsame Elektrode und für die Trennung der Elemente bei den vorstehenden Ausführungsformen rechteckig aus­ gebildet sind, können beispielsweise diese Nuten V-förmig oder U-förmig sein, wie dies in den Fig. 20(a) - (e) zu sehen ist. Wenn in der V-förmigen Nut gemäß Fig. 20(a) eine Elektrode ausgebildet wird, werden die Abblendele­ mente einem ungleichmäßigen elektrischen Feld ausge­ setzt und daher durch das Auftreten von chromatischer Abberation oder dgl., wie bereits erwähnt, beeinflußt. Für den Fall der Nuten mit den Formen gemäß der Fig. 20(b), (c), (d) und (e) hat der Teil zum Errichten des elektrischen Feldes, wo die Elektrode geschaffen ist, Wandflächen, die rechtwinkelig zur Ebene liegen, in der das Abblendfenster ausgebildet ist, während der Teil, der tiefer als der das Feld erzeugene Teil liegt, V-förmig oder U-förmig und ohne eine Stufe ist. Demgemäß ist die Elektrode in dem tiefer gelegenen Teil fortschreitend weg von der gegenüberliegenden Elektrode positioniert. Dies verringert den vorstehend beschriebenen Einfluß.

Selbst wenn zwei Bereiche Abblendelemente vorgesehen sind, können weiterhin alle Abblendelemente oder alle zwei Elemente betätigbar ausgebildet sein, so daß die Elektrodenanschlußteile an die äußeren Schaltkreise anzuschließen sind.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig anhand der Ausführungsbeispiele und der Figuren beschrieben worden ist, bleibt anzumerken, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfanges der Patentansprüche denkbar sind.

Claims (4)

1. Elektrooptische Abblendeinrichtung mit:
einer langgestreckten Platte (10) mit elektrooptischer Wir­ kung und mit einer Vielzahl von Bereichen, die im Betrieb das einfallende Licht durchlassen oder sperren können, wo­ bei die langgestreckte Platte mit Nuten ausgebildet ist, einer gemeinsamen Elektrode auf der langgestreckten Platte für die Vielzahl von Bereichen gemeinsam,
Einzelelektroden, die auf der langgestreckten Platte indi­ viduell entsprechend der jeweiligen Bereiche vorgesehen sind,
einem Antriebsschaltkreis (400), der mit der gemeinsamen und den einzelnen Elektroden verbunden ist, um an die je­ weiligen Bereiche ein elektrisches Feld wahlweise anzule­ gen,
einem Polarisator (200), der auf der Lichtaustrittsseite der langgestreckten Platte (10) angeordnet ist, und
einem Analysator (300), der auf der Lichteintrittsseite der langgestreckten Platte angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Nuten eine erste Nut (30, 32) umfassen, die sich in Längsrichtung der Platte (10) erstreckt, eine zweite Nut (40, 41, 42, 50, 51, 52) parallel zur ersten Nut in vorbestimmtem Abstand, wobei die zweite Nut eine geringere Tiefe als die erste Nut aufweist, und einer Vielzahl von dritten Nuten (60, 61, 62a, 62b) in einer Richtung quer zu den ersten und zweiten Nuten mit einer Tiefe, die geringer als die der ersten Nut, jedoch größer als die der zweiten Nut ist,
daß die langgestreckte Platte (10) mit einer Vielzahl von Erhebungen (110, 111, 112, 120, 121, 122) als die Vielzahl der Bereiche versehen ist, wobei die Vielzahl der Erhebun­ gen voneinander getrennt wird durch Ausbilden der ersten, zweiten und dritten Nuten,
daß die gemeinsame Elektrode (130, 131, 132) auf den Wan­ dungen der Vielzahl von Erhebungen in der ersten Nut vor­ gesehen ist, und
daß die Einzelelektroden (140, 141, 142, 150, 151, 152) auf den Wandungen der Vielzahl von Erhebungen in der zweiten Nut vorgesehen sind.

2. Verschlußvorrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckte Platte (10) mit einer ersten Nut und zwei zweiten Nuten beidseitig der ersten Nut versehen ist, so daß eine Anzahl von Erhe­ bungen gebildet ist, die in zwei Linien längs der langge­ streckten Platte angeordnet sind.

3. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelektroden, die zwei Linien der Erhebungen entsprechen, abwechselnd mit der Treiberschaltung verbunden sind, so daß die Erhebungen zur Modulation des einfallenden Lichtes zickzackartig angeord­ net sind.

4. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der ersten Nut (30, 32) mit einer Zwischenstufe (31) versehen ist, die sich längs der langgestreckten Platte (10) in der gleichen Tiefe wie die zweite Nut (40, 41, 42, 50, 51, 52) er­ streckt.