DE3826738C2

DE3826738C2 - Betreibervorrichtung für eine Lichtverschlußanordnung mit mehreren Lichtverschlußelementen

Info

Publication number: DE3826738C2
Application number: DE3826738A
Authority: DE
Inventors: Kouichi Shingaki; Itaru Saito; Ken Matsubara; Hirohisa Kitano; Tomohiko Masuda
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1987-08-07
Filing date: 1988-08-05
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2008-08-06
Also published as: US4932761A; DE3826738A1; US5124831A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Betätigung eines Lichtverschlusses durch Anlegen eines elektrischen Feldes an den Ver schluß, welcher ein Material mit einem elektrooptischen Effekt, etwa PLZT, umfaßt.

Lichtverschlüsse, welche aus PLZT oder einem ähnlichen Material hergestellt sind, und einen elektrooptischen Kerr-Effekt aufweisen, werden üblicherweise durch eine Anordnung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, betätigt. Der abgebildete Lichtverschluß (1) weist an seinen gegen überliegenden Seiten Elektroden (2 und 3) auf. Während die Elektrode (2) geerdet ist, wird eine Impulsspannung geeigneter Stärke an die andere Elektrode als Betäti gungsspannung Vdl angebracht, wobei Licht, welches auf den Lichtverschluß (1) durch eine Polarisiereinrichtung (4) einfällt, indem Lichtverschluß (1) polarisiert wird, um dann durch einen Analysator (5) geleitet zu werden. Das Licht wird in Abhängigkeit davon, ob die Betätigungsspannung Vdl an den Lichtverschluß (1) ange legt ist, moduliert.

In Fig. 2 ist die Beziehung zwischen der an den Licht verschluß (1) angelegten Spannung und der Intensität des durch den Analysator geleiteten Lichtes dargestellt.

Bei derartigen Lichtverschlüssen ist bekannt, daß die Intensität des durchgeleiteten Lichtes einen Maximal wert erreicht, wenn eine bestimmte Spannung angelegt ist, bei welcher der Polarisationswinkel des Lichtes in dem Verschluß zu dem Analysator in statischen Werten paßt, d. h. wenn üblicherweise eine Halbwellenspannung Vλ/2, welche kennzeichnend für den Verschluß (1) ist, angelegt wird, um das Licht mit 90° zu polarisieren.

Um den Lichtverschluß (1) zu betätigen, wird deshalb üblicherweise die Halbwellenspannung Vλ/2 an die andere Elektrode (3) angelegt.

In einem Fall, in welchem der Lichtverschluß bei elektro photographischen Druckern oder Ähnlichem verwendet wird, muß der Lichtverschluß mit Impulsen in Übereinstimmung mit der Drehgeschwindigkeit der photoempfindlichen Trommel zur Ausbildung von Bildern auf dieser betätigt werden. Wenn jedoch versucht wird, den Verschluß mit der Halbwellenspannung Vλ/2 in Form von Impulsen zu be tätigen, um ein durchgeleitetes Licht maximaler Stärke abzugeben, ergibt sich das Problem, daß die photoem pfindliche Trommel nicht vollständig mit Licht belichtet werden kann und nur einen schwachen Kontrast erzeugt, wenn die Impulse von kurzer Dauer sind. Für eine voll ständige Belichtung der photoempfindlichen Trommel ist es erforderlich, daß die Halbwellenspannung Vλ/2 auf den Verschluß in Impulsen vergrößerter Länge oder Breite aufgebracht wird, dies führt jedoch zu dem Problem, daß die Arbeitsgeschwindigkeit des Druckers oder einer ähn lichen Einrichtung in hohem Maße reduziert wird und daß ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb nicht erzielt werden kann.

Wenn andererseits eine Anordnung von mehreren derartigen Lichtverschlüssen in einer Linie verwendet wird, bei spielsweise als Schreibkopf eines elektrophotographischen Gerätes mit einem photosensitiven Bauteil, wobei eine Halbwellenspannung Vλ/2 eine der Elektroden eines Ver schlusses zur Betätigung des Verschlusses zugeführt wird, ist die auf die Elektrode aufgebrachte Spannung hoch, so daß die Gefahr besteht, daß ein Strom durch einen anderen Lichtverschluß, welcher nicht betätigt ist, fließt, so daß Licht durch den nicht betätigten Verschluß durchge leitet werden kann, welches den Kontrast auf dem aus gebildeten Bild vermindert.

Zur Lösung dieses Problems wurde die Verwendung der charakteristischen Werte des Lichtver schlusses so vorgeschlagen, daß mit Bezug auf die charakteristische Kurve von Fig. 2 kein oder nur wenig Licht durchgelassen wird, bis die Spannung, welche an den Lichtverschluß angelegt wird, einen festgelegten Wert V1 erreicht. Wenn beispielsweise der Lichtver schluß eine Breite von 60 µm zwischen den Elektroden an seinen gegenüberliegenden Seiten und eine Länge von 120 µm bezüglich des optischen Weges aufweist und mit einer Halbwellenspannung Vλ/2 von ungefähr 50 V betrieben wird, wird im wesentlichen kein Licht durchgelassen, bis die Spannung einen Wert von ungefähr 20 V erreicht. Im einzelnen wurde die in Fig. 3 gezeigte Anordnung geschaffen, bei welcher eine Vorspannung Vb bis zu einem Wert von B1 für einen Zustand, der Nicht-Lichtabgabe jederzeit an die zu erdende Elektrode negativ angelegt wurde, während eine Betätigungsspannung Vd2, welche niedriger als die Halbwellenspannung Vλ/2 ist, und zwar um einen Betrag, welcher zu der Vorspannung Vd korres pondiert, der anderen Elektrode (3) zur Betätigung des Lichtverschlusses (1) zugeführt wird.

Die Potentialdifferenz über die Elektroden (2 und 3) an den gegenüberliegenden Seiten des Verschlusses (1) ist die gleiche, wie in dem vorbeschriebenen Fall, bei welchem die Halbwellenspannung Vλ/2 an eine der Elek troden angelegt wird, so daß der Lichtverschluß (1) einem elektrischen Feld der gleichen Intensität wie früher ausgesetzt wird und die Durchleitung von Licht in der gleichen Intensität ermöglicht, während die Betätigungsspannung Vd2 welche an die Elektrode (3) anzulegen ist, niedriger sein kann.

Eine derartige Betreibervorrichtung für eine Lichtverschluß anordnung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ist be kannt aus der DE-OS 37 34 849.

Ferner ist aus der US-PS 3806228 oder der US-PS 4154505 eine Lichtverschlußanordnung mit einer Betreibervorrichtung be kannt, bei der an die Elektroden der Lichtverschlußelemente eine erste und eine zweite Spannung mit unterschiedlicher Polarität und einem unterschiedlichen Spannungswert angelegt wird, um die durchgelassene Lichtintensität zu steuern.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß beim Betrieb des Lichtverschlusses weiterhin eine Lichtleckage I_OFF auch dann auftritt, wenn der Verschluß, wie in Fig. 4 gezeigt, ausge schaltet ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Be treibervorrichtung für eine Lichtverschlußanordnung zu schaf fen, bei der bei niedriger Betätigungsspannung keine Licht leckage auftritt und die gleichzeitig eine verbesserte An sprechgeschwindigkeit der Lichtverschlußanordnung hat, so daß eine gewünschte Lichtmenge in einer gewünschten Zeitdauer ab gegeben werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Betreibervorrichtung gemäß dem Hauptanspruch gelöst.

Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Betreibervorrichtung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben, wobei weitere Ziele und Merkmale der Erfindung er läutert werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten Verfahrens zur Betätigung eines Lichtverschlusses,

Fig. 2 eine charakteristische Kurve der auf den Lichtverschluß angelegten Spannung und der Intensität des durchge leiteten Lichtes,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Betätigung eines Lichtverschlusses durch Anlegen einer negativen Vorspannung an eine der Elektroden des Verschlusses,

Fig. 4 ein Diagramm, welches die Beziehung der an den Licht verschluß angelegten Spannung und der Intensität des durchgeleiteten Lichtes bei Betätigung des Verschlusses nach dem Verfahren von Fig. 3 wiedergibt,

Fig. 5 charakteristische Kurven, welche die Abwandlungen der Intensität des durchgeleiteten Lichtes zeigen, wenn eine Halbwellenspannung Vλ/2 oder die Spannung Vλ/2 und eine überhöhte Spannung Vx auf den Lichtverschluß aufgebracht werden,

Fig. 6a und 6b eine Seitenansicht und eine Draufsicht, welche jeweils schematisch einen elektrophotographischen Drucker mit einem Lichtverschluß zeigen,

Fig. 7 bis 10 Diagramme, in welchen die Veränderung der Intensität des durchgeleiteten Lichtes dargestellt ist, wenn die jeweiligen in Fig. 5 gezeigten unterschiedlichen Spannungen mit einer Pulsbreite von 300 µSek an den Lichtverschluß angelegt werden,

Fig. 11 ein Diagramm, welches den Zustand eines an einen Lichtverschluß gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung angelegten elektrischen Feldes zeigt,

Fig. 12 ein Diagramm, welches die Intensität des durch den Lichtverschluß durchgeleiteten Lichtes bei Anlegen des in Fig. 11 gezeigten elektrischen Feldes wieder gibt,

Fig. 13a und 14a Diagramme, welche die Form von Spannungen wiedergeben, welche gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel an den Lichtverschluß angelegt wird,

Fig. 13b und 14b elektrische Schaltkreise, welche die jeweiligen An triebseinrichtungen zur Anlegung der Spannungen gemäß den Fig. 13a und 14a an den Lichtverschluß aufzeigen,

Fig. 15 eine charakteristische Kurve, welche die Veränderungen der Intensität des durchgeleiteten Lichtes darstellt, wenn der in Fig. 1 gezeigte Lichtverschluß einem elektrischen Feld und einer anschließenden Entladung ausgesetzt ist,

Fig. 16 eine charakteristische Kurve der Veränderung der Intensität des durchgeleiteten Lichtes, wenn der in Fig. 3 gezeigte Lichtverschluß einem elektrischen Feld und einer nachfolgenden Entladung ausgesetzt ist,

Fig. 17 eine schematische Darstellung der Veränderung der Intensität des durchgeleiteten Lichtes, wenn eine negative Vorspannung nur auf eine der Elektroden des in Fig. 3 gezeigten Lichtverschlusses aufge bracht wird und anschließend eine Entladung statt findet,

Fig. 18 ein Schaltbild einer Betätigungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 19 eine Zeitkarte für den Betrieb der Betätigungsvor richtung gemäß Fig. 18,

Fig. 20 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der aufgebrachten Spannung und der Intensität des durch geleiteten Lichtes gemäß dem zweiten Ausführungs beispiel wiedergibt,

Fig. 21 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der an gelegten Spannung und der Intensität des durchge leiteten Lichtes eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung aufzeigt, wenn der Anstieg der Inten sität des durchgeleiteten Lichtes beschleunigt wird,

Fig. 22 eine Schaltanordnung des zweiten Ausführungsbeispiels, welche zur Betätigung einer Lichtverschlußanordnung von einem Block zu dem nächsten geeignet ist und

Fig. 23 eine Zeitkarte der in Fig. 22 gezeigten Anordnung.

In der nachfolgenden Beschreibung sind jeweils gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen.

Im nachfolgenden werden ein erstes und ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Das Prinzip des ersten Ausführungsbeispiels wird zunächst in Verbindung mit Fig. 5 erläutert, welche Abwandlungen der Intensität des durchgeleiteten Lichtes über die Zeit darstellt, wenn eine Halbwellenspannung Vλ/2 oder die Halbwellenspannung Vλ/2 zusätzlich zu einer erhöhten Spannung Vx auf den gleichen Lichtver schluß, welcher in Fig. 1 dargestellt ist, aufgebracht wird. Die zusätzliche Spannung Vx weist einen Wert von 10 V, 20 V oder 30 V auf. Als Ordinate in Fig. 5 ist die Intensität des durchgeleiteten Lichtes (%) relativ zu der möglichen Intensität des durchgeleiteten Lichtes (Spitze in Fig. 2), welche mit 100 angesetzt wird, in Übereinstimmung mit dem elektrischen Halb wellenfeld Eλ/2 dargestellt. Die Zeit (mSek) ist in der Abszisse angetragen. Das Diagramm zeigt, daß je höher die überhöhte zusätzliche Spannung Vx, welche aufgebracht wird, desto schneller der Anstieg der Lichtintensität und desto höher die Antwortgeschwin digkeit ist. Weiterhin ergibt sich, daß die Lichtin tensität allmählich mit der Zeit abnimmt, wenn die Spannung Vx ansteigt.

Die Fig. 6a und 6b zeigen eine Anordnung von Lichtverschlüssen ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, welche in einer Reihe ange ordnet sind und bei einem elektrophotographischen Drucker verwendet werden. Das Licht von einer Halogen lampe (11) wird durch einen Wärmeabsorbierungsfilm (12) auf eine Lichtführung (13) geleitet, von welcher das Licht auf eine Bahnlinse fällt. Das durch die Bahnlinse (14) geleitete Licht wird in gebündelter Form auf die Lichtverschlußanordnung (10) geleitet, bei welcher ein elektrisches Feld einer erforderlichen Impulsbreite zu einem Lichtverschlußelement zu einer geeigneten Stelle gebracht wird, um das Licht durch dieses durch zuleiten. Das Licht, welches durch das Lichtverschluß element gelangt, wird in einer Anordnung von Bahnlinsen (15) kollimiert, welche in Form eines Bündels optischer Fasern ausgebildet ist. Anschließend wird das Licht auf eine photoempfindliche Trommel (16) zur Ausbildung eines Punktes auf dieser projiziert.

Die Zeitdauer, während welcher das Licht zur Ausbildung des Punktes eingeschaltet ist, dauert im längsten Falle bis zu hunderten von Mikrosekunden, die Zeitdauer nimmt ab, wenn die Systemgeschwindigkeit des elektrophoto graphischen Druckers ansteigt. Die Fig. 7 bis 10 zeigen Abwandlungen der Intensität des durchgeleiteten Lichtes, wenn die gleichen jeweiligen Spannungen an den Lichtverschluß mit einer Impulsbreite von 300 µSek wie in dem in Fig. 5 gezeigten Fall angelegt werden. Dabei wird angenommen, daß eine Zeitperiode jeweils 300 µSek beträgt. Fig. 7 zeigt die Veränderungen der Spannung Vλ/2, in Fig. 8 ist eine Spannung von Vλ/2 + 10 V be rücksichtigt, während Fig. 9 eine Spannung von Vλ/2 + 20 V und Fig. 10 eine Spannung von Vλ/2 + 30 V be rücksichtigt. Als Ordinate ist in diesen Diagrammen die Betätigungsspannung sowie die Intensität des durch geleiteten Lichtes (%) relativ zu der möglichen, mit 100 angenommenen Intensität des durchgeleiteten Lichtes, welche von der Halbwellenspannung Vλ/2 herrührt, ange tragen. Die Abszisse zeigt die Zeit in µSek. Der Impuls der Betätigungsspannung ist in gestrichener Linie dar gestellt. Der gestrichelte Bereich jedes Diagramms gibt eine kumulative Menge durchgeleiteten Lichtes wieder. Folglich führt bei einer Zeitperiode von 300 µSek die Aufbringung einer Spannung von angenähert Vλ/2 + 20 V zu der größten kumulativen Menge durchgeleiteten Lichtes. Somit belichtet diese Spannung, wenn sie an den Licht verschluß angelegt wird, in wirksamer Weise die photo sensitive Trommel mit Licht.

Wenn die Lichtverschlußanordnung mit einer Pulsbreite von 100 µSek betätigt wird, ist es wünschenswert, eine Betätigungsspannung von Vλ/2 + 30 V oder höher zu ver wenden. Somit wird eine geeignete zusäztliche Spannung Vx zusätzlich in Übereinstimmung mit der Belichtungs zeitdauer zur Ausformung von Punkten verwendet.

Wenn das elektrische Feld, welches an den Lichtverschluß angelegt ist, an Intensität über das elektrische Halb wellenfeld E/2, welches durch die Halbwellenspannung Vλ/2 angelegt ist, ansteigt, beschleunigt sich der Anstieg der Intensität des durchgeleiteten Lichtes und führt somit zu einer höheren Ansprechgeschwindigkeit, während die erhöhte Intensität stabil bleibt, wenn der Verschluß anschließend mit der Halbwellenspannung Vλ/2 angetrieben wird.

Folglich wird diese Art der Spannungsanlegung bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet. Wie im einzelnen im Zusammenhang mit Fig. 11 erläutert, wird ein elektrisches Halbwellenfeld Eλ/2 plus ein überhöhtes elektrisches Feld Ex, welches diesem überlagert ist, nur anfänglich an den Lichtverschluß angelegt, wenn der Verschluß zur Anhebung der Intensität des durchge leiteten Lichtes betätigt wird. Der Verschluß wird daraufhin lediglich mit dem elektrischen Halbwellen feld Eλ/2 betrieben ohne daß das überhöhte elektrische Feld angelegt wird. Die Lichtintensität steigt dann sehr schnell an und verbleibt, wie aus Fig. 12 ersicht lich, um eine maximale kumulative Menge an durchge leitetem Licht unabhängig von der Lichteinschaltdauer zu ergeben. Zum Bezug ist in diesem Diagramm mit ge strichelter Linie die Veränderung der Intensität des durchgeleiteten Lichtes angetragen, wenn der Lichtver schluß nur mit dem elektrischen Halbwellenfeld Eλ/2 betrieben wird.

Der Lichtverschluß kann auf diese Weise durch Anlegung einer elektrischen Betätigungsspannung Vd betrieben werden, welche die Halbwellenspannung Vλ/2 plus die dieser überlagerte überhöhte Spannung Vx ist, wobei dies nur dann erfolgt, wenn die Lichtintensität, wie in Fig. 13a dargestellt, ansteigt. Fig. 13b zeigt eine elektrische Schaltung eines Ausführungsbeispiels der Betätigungsvorrichtung für diesen Anwendungszweck. Um der in Fig. 13b gezeigten Schaltung wird die Spannung Vλ/2 + Vx an einen Anschluß T1 angelegt, während die Spannung V/2 an einem Anschluß T2 anliegt. Ein periodisches Impulssignal S1 wird dem Anschluß T3 zuge führt. In Übereinstimmung mit dem Impulssignal S1 wer den Daten zum An- und Ausschalten des Lichtverschlusses (1) einem Anschluß T4 zugeführt. Wenn Daten zum Ein schalten des Verschlusses zugeführt werden, wird die Spannung Vλ/2 + Vx einer der Elektroden (3) des Ver schlusses (1) nur während der Dauer des Impulses des Signales S1 anfänglich zugeführt. Die Spannung V/2 wird während der nachfolgenden Einschalt-Zeitperioden angelegt. Die andere Elektrode (2) des Verschlusses (1) ist geerdet.

Alternativ dazu kann der Lichtverschluß mittels eines elektrischen Feldes, ähnlich dem in Fig. 11 gezeigten, betätigt werden, in dem eine Spannung Vd', die in Fig. 14a gezeigt ist, angelegt wird. In diesem Falle wird an eine der Elektroden die Halbwellenspannung Vλ/2 angelegt, während eine überhöhte zusätzliche Spannung von -Vx entgegengesetzter Polarität anfänglich an die andere Elektrode angelegt wird. In Fig. 14b ist eine elektrische Schaltung einer Betätigungsvorrichtung, welche in diesem Fall verwendbar ist, dargestellt.

In diesem Diagramm wird die Halbwellenspannung Vλ/2 an einen Anschluß T5 angelegt, während die zusätzliche, überhöhte Spannung -Vx an den Anschluß T6 angelegt wird. Ein Impulssignal S1 und Daten ähnlich denen, die in Bezug auf die Fig. 13a und 13b beschrieben wurden, werden jeweils den Anschlüssen T6 und T7 zugeleitet.

Wenn folglich Daten zum Einschalten des Lichtverschlusses (1) zugeführt werden, wird die Spannung Vλ/2 an eine der Elektroden (3) des Verschlusses (1) angelegt, wäh rend die Spannung -Vx anfänglich an die andere Elek trode (2) angelegt wird, wodurch der Verschluß (1) einem elektrischen Feld Eλ/2 + Ex ausgesetzt wird. Wenn das Impulssignal S1 anschließend abfällt, ist nur die Spannung Vλ/2 zur Einwirkung eines elektrischen Feldes Eλ/2 auf den Verschluß an diesem angelegt.

Das Betätigungsverfahren und die Betätigungseinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels, welches oben beschrieben wurde, verbessert in hohem Maße die Antwortgeschwin digkeit des Lichtverschlusses, um eine gewünschte Quantität durchgeleiteten Lichtes in einer verkürzten Zeitperiode zu ermöglichen.

Im nachfolgenden wird das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen beschrieben.

Es soll nachfolgend zuerst das dem zweiten Ausführungs beispiel zugrundeliegende Prinzip beschrieben werden. Die Fig. 15 zeigt Veränderungen der Intensität des durchgeleiteten Lichtes durch den gleichen in Fig. 1 gezeigten Lichtverschluß, wenn dieser einem elek trischen Feld unterworfen wird, wobei eine Elektrode geerdet ist und wobei eine Spannung an die andere Elektrode wie in dem in Fig. 1 gezeigten Fall ange legt wird und ebenso, wenn die Beaufschlagung von dem Verschluß freigegeben wird. Fig. 15 zeigt, daß Ver änderungen der Lichtintensität zu einem Hysterese verhalten führen. Während des Vorganges, bei welchem ein elektrisches Feld Eλ/2 angelegt wird, wenn die angelegte Spannung zu der Halbwellenspannung Vλ/2 ansteigt, ist kein oder nur eine geringe Menge an durchgeleitetem Licht verfügbar, bis ein elektrisches Feld E1 durch eine Spannung V1 aufgebaut ist. Während des Entladungsvorganges ist eine geringe Menge durch geleiteten Lichtes wegen der Spannung V1 im elektrischen Feld E1 vorhanden. Folglich wurde der Lichtverschluß auf Abwandlungen der Intensität des durchgeleiteten Lichtes durch Aufbringung einer negativen Vorspannung -Vb (≦ = - V1) auf eine Elektrode zu allen Zeitpunkten überprüft sowie einer Betätigungsspannung Vd2 (= Vλ/2 - Vb) auf die andere Elektrode, zum Aufbau eines elek trischen Feldes wie in dem in Fig. 3 gezeigten Fall, und ebenso durch Entfernung der Ladung von dem Ver schluß. Es hat sich infolgedessen herausgestellt, daß wenn die Vorspannung Vb auf eine Elektrode des Ver schlusses aufgeleitet wurde und eine Entladung folgte, im wesentlichen kein durchgeleitetes Licht auftrat, so wie dies in Fig. 17 dargestellt ist. Wenn jedoch die Vorspannung Vb auf eine Elektrode und die Betäti gungsspannung Vd2 auf die andere Elektrode aufgebracht wurden, zeigt die Lichtintensität Hysterese-Charak teristika, welche in Fig. 16 dargestellt sind, und zwar derart, daß auch nachdem die Ladung, welche durch die Betätigungsspannung Vd2 hervorgerufen wurde, ent laden wurde, ein Lichtdurchlaß I_OFF unter einem elektri schen Feld Eb wegen der Vorspannung Vb auftrat.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird deshalb der Lichtverschluß durch Anlegung von Spannungen unter schiedlicher Polarität an seine Elektroden betätigt, wobei die in dem Verschluß angesammelte, durch die Aufbringung der Spannungen hervorgerufene Ladung vollständig entladen wird.

Die Fig. 18 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, bei welcher die Licht verschlüsse (1) einer Lichtverschlußanordnung (10) mit einzelnen Elektroden (20) zur Anlegung einer Betätigungs spannung Vd versehen sind. Diese individuellen Elektroden (20) sind einzeln mit einer Verschlußbetätigungsschaltung (21) verbunden. Für die Aufbringung einer Negativvor spannung -Vb weisen die Lichtverschlüsse (1) eine ge meinsame elektrische Elektrode (22) auf, welche mit einer Vorspann-Betätigungsschaltung (23) verbunden ist.

Ein geeigneter Lichtverschluß (1), welcher in der Anord nung (10) aufgenommen ist, wird auf der Basis von Daten mittels der in Fig. 18 dargestellten Schaltung betätigt. Wie sich aus der Zeitkarte ergibt, werden die Daten einem Verschieberegister (24) zugeführt und in eine Halte schaltung (Gatter) gehalten. Ein Abtastsignal bewirkt anschließend, daß die Verschluß-Betätigungsschaltung (21) bzw. die Verschluß-Treiberschaltung (21) ein Impuls der Betätigungsspannung Vd2 auf die einzelnen Elektroden (20) des Lichtverschlusses (1) aufbringt. Synchron zu dem Impuls der Betätigungsspannung Vd2 wird ein Impuls einer negativen Vorspannung -Vb auf die gemeinsame Elektrode (22) durch die Vorspann-Betätigungsschaltung (23) aufge bracht. Nachdem der geeignete, jeweilige Verschluß (1) auf diese betätigt wurde, wird in dem Verschluß (1) ange sammelte Ladung mit der Betätigungsspannung Vd2 und die Ladung der Vorspannung -Vb, welche auf die gemeinsame Elektrode (22) aufgebracht wurde, zur gleichen Zeit ent laden.

Die Zeitkarte von Fig. 19 zeigt wie das erste Ver schlußelement (1a) und das zweite Verschlußelement (1b) betätigt oder getrieben werden. Zuerst wird ein Impuls der Betätigungsspannung Vd2 auf die einzelnen Elektro den (20a und 20b) des ersten und des zweiten Verschluß elements (1a und 1b) aufgebracht, und zwar synchron zu dem Impuls. Ein Impuls einer negativen Vorspannung -Vb der gleichen Zeitdauer wie Impuls der Betätigungs spannung Vd2 wird auf die gemeinsame Elektrode (22) aufgebracht, wodurch bewirkt wird, daß das erste und das zweite Verschlußelement (1a, 1b) Licht durch sich hindurchleiten lassen. Nachfolgend wird ein Impuls der Betätigungsspannung Vd2 auf die einzelne Elektrode (20a) des ersten Verschlußelementes (1a) aufgebracht, ohne irgendein Impuls auf die einzelne Elektrode (20b) des zweiten Verschlußelementes (1b) aufgebracht wird. Wei terhin wird nur ein Impuls einer negativen Vorspannung -Vb auf die gemeinsame Elektrode (22) aufgebracht, um auf das zweite Verschlußelement (1b) einzuwirken. So mit wird Licht durch das erste Verschlußelement (1a), nicht jedoch durch das zweite Lichtverschlußelement (1b) durchgeleitet.

Die Vorspannung Vb, welche auf die gemeinsame Elektrode (22) aufgebracht wird, ist geringer als die Spannung V1, bei welcher nur wenig oder kein Licht durch den Licht verschluß durchgeleitet wird und, wie in Fig. 2 gezeigt, verfügbar ist, so daß kein Lichtdurchlaß durch den nicht betätigten Lichtverschluß 1 auftritt, wenn die Vorspan nung Vb an die Elektrode 22 angelegt wird, welche den einzelnen Lichtverschlüssen 1 gemeinsam ist. Die Be tätigungsspannung Vd2, welche an den Lichtverschluß 1 angelegt werden soll, ist so bestimmt, daß die Summe der Vorspannung Vb und der Betätigungsspannung Vd2 gleich ist zu der Halbwellenspannung Vλ/2, bei welcher durch geleitetes Licht maximaler Intensität zur Verfügung steht.

Wenn der Impuls der Betätigungsspannung Vd2 der ein zelnen Elektrode (20) des Lichtverschlusses (1) zur Durchleitung von Licht durch diesen zugeleitet wird und der Impuls der Negativvorspannung -Vb gleicher Dauer als der Impuls der Betätigungsspannung Vd2 auf die gemeinsame Elektrode (22) geleitet wird, wird der Lichtverschluß einem elektrischen Feld ausgesetzt, welches gleich ist zu dem, welches durch die Aufbringung der Halbwellenspannung Vλ/2 aufgebaut ist, um die glei che Menge an Licht durchzuleiten wie in letzterem Fall, welcher in Fig. 20 dargestellt ist. Nachdem die Ladun gen, welche durch die Betätigungsspannung Vd2 und die Vorspannung Vb aufgebaut wurden, abgebaut worden sind, läßt der Verschluß (1) kein Licht durch, so daß sich kein Lichtdurchlaß bzw. keine Leckage ergibt.

In dem Fall, in welchem die Summe der Betätigungsspan nung Vd2 und der Vorspannung Vb gleich ist zu der Halb wellenspannung Vλ/2, und diese Betätigungs- und Vor spannung an den Lichtverschluß (1) angelegt sind, steigt die Intensität des durchgelassenen Lichtes langsam an und erfordert einige Zeit, um einen ausreichenden Wert zu erreichen, so wie dies bereits in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.

Es ist folglich wünschenswert, den Anstieg der Licht intensität durch den Lichtverschluß durch anfängliches Anlegen einer negativen Beschleunigungsspannung -VR einer kurzen Impulsdauer (t) zu beschleunigen, wenn der Verschluß, wie in Fig. 21 gezeigt, betätigt werden soll. In Fig. 21 wird die negative Anstiegsspannung -VR der kurzen Impulsdauer (t) zusammen mit der negativen Vorspannung -Vb synchron zu der Aufbringung der Betäti gungsspannung Vd2 nur anfänglich bei der Betätigung des Lichtverschlusses aufgebracht, wodurch die Intensität des durch den Verschluß geleiteten Lichtes früher ge steigert werden kann, um durchgeleites Licht ausrei chender Intensität in einer kürzeren Zeitperiode als in dem in Fig. 20 gezeigten Fall, abzugeben.

Nachfolgend wird ein Fall beschrieben, bei welchem eine Lichtverschlußanordnung (10) eine Vielzahl von in einer Reihe angeordneten Lichtverschlüssen (1) umfaßt und in mehrere Blöcke (G) unterteilt ist, wobei die Be tätigung, wie in Fig. 22 dargestellt, von Block zu Block erfolgt.

In der in Fig. 22 gezeigten Schaltung weist jeder Block (G) der Anordnung 10 N Lichtverschlüsse 1 ₁ bis 1 _N auf, sowie M derartige Blöcke G₁ bis G_M. Die Licht verschlüsse sind insgesamt in einer Anzahl von M × N vorgesehen.

Für die Aufbringung einer Betätigungsspannung Vd2 sind N Elektroden (20) einzeln für die N Lichtverschlüsse 1 ₁ bis 1 _N in jedem der Blöcke G₁ bis G_M vorgesehen und sind mit N Signallinien L₁ bis L_N in korrespondierender Weise verbunden. Andererseits ist jeweils eine Elektrode (22), an welche eine negative Vorspannung -Vb angelegt ist, für jeden Block G ausgebildet, welche elektrisch gemeinsam für die Verschlüsse (1) vorhanden ist. Die ge meinsamen Elektroden 22 ₁ bis 22 _M der Blöcke G1 bis G_M sind jeweils mit Analogschaltern S₁ bis S_M verbunden, welche in einem Multiplexer (26) angeordnet sind.

Zur Ansteuerung oder Betätigung eines Blockes der Licht verschlußanordnung (10) werden Druckdaten einem Schiebe register (24) zugesandt und anschließend in einer Halteschaltung (25) (Latch) gehalten. Die Verschluß treiberschaltung (21) bringt nachfolgend die Betätigungs spannung Vd2 auf die einzelnen Elektroden (20) des Ver schlusses (1) in dem Block durch die N-Signallinie L auf. Andererseits werden die Analogschalter S₁ bis S_M des Multiplexers (26) mit den jeweiligen gemeinsamen Elektroden 22 ₁ bis 22 _M der Blöcke G₁ bis G_M verbunden und sind so in der Lage, daß ein geeigner Analogschalter S nur mittels einer Multiplexer-Steuerschaltung (27) betätigt wird. Synchron zu dem Impuls der Betätigungs spannung Vd2 wird ein Impuls der negativen Vorspannung -Vb einer Vorspann-Treiberschaltung (23) der gemeinsa men Elektrode (22) eines speziellen Blockes G zugeführt, für welchen der Analogschalter S somit betätigt ist, wodurch der Lichtverschluß (1) in dem Block G betätigt wird.

Nachfolgend wird in zeitlicher Beziehung zu der Reduzie rung der Betätigungsspannung Vd2 auf Null, die Spannung Vc an der gemeinsamen Elektrode (22), auf welche die negative Vorspannung -Vb aufgebracht ist, auf Null re duziert, um die in dem Lichtverschluß (1) angesammelte Ladung vollständig zu entladen.

Die weitere Beschreibung erfolgt anhand eines Falles, bei welchem der erste Block G₁ betätigt wird. Nur der Analogschalter S₁ für den ersten Block G₁ wird dabei, wird in Fig. 22 gezeigt, betätigt oder geschlossen. Mit Bezug auf die in Fig. 23 gezeigte Zeitkarte, wird die Betätigungsspannung Vd2, welche als Drucksignal dient, durch die Signallinie L der einzelnen Elektrode (20) eines geeigneten Lichtverschlusses (1) in dem ersten Block G₁ zugeführt. Weiterhin wird synchron zu der Anlegung der Spannung Vd2 die negative Vorspannung -Vb durch die Vorspanntreiberschaltung (23) der ge meinsamen Elektrode (22 ₁) des Blockes G₁ auferlegt, um die Spannung Vcl der gemeinsamen Elektrode (22 ₁) auf den Wert -Vb zu bringen.

Folglich wirkt wegen der Spannung Vd2 + Vb ein elek trisches Feld über die Elektrode des Lichtverschusses (1) in dem Block G₁, wobei auf diesen Verschluß die Betätigungsspannung Vd2 für diesen Verschluß zur Durch lassung von Licht durch diesen angelegt ist. Anderer seits wirkt die negative Vorspannung -Vb nur auf die anderen Lichtverschlüsse (1) des Blockes G₁, so daß diese Verschlüsse kein Licht durchlassen, wenn die Vorspannung Vb auf einen Wert festgesetzt ist, welcher geringer ist, als die Spannung V₁, bei welcher, wie bereits erwähnt, fast kein durchgelassenes Licht vor handen ist. Da die Analogschalter S₂ bis S_M ausge schaltet sind, welche eine Verbindung zu den gemein samen Elektroden 22 ₂ bis 22 _M der anderen Blöcke G₂ bis G_M aufweisen, wirkt kein elektrisches Feld über die Elektroden der Verschlüsse (1) in diesen Blöcken, so daß kein Licht durch diese durchgelassen wird.

Nachdem das Licht durch einen geeigneten Lichtverschluß (1) in dem ersten Block G₁ in dieser Weise durchgelassen wurde, wird die Spannung Vcl an der gemeinsamen Elektrode (22 ₁) auf Null reduziert, und zwar in zeitlicher Beziehung zu der Reduzierung der Betätigungsspannung Vd2 auf Null, um die in dem Verschluß (1) angesammelte Ladung voll ständig zu entladen und um dadurch den Verschluß voll ständig auszuschalten oder zu schließen.

Auf gleiche Weise wie in dem Fall des ersten Blocks G₁, welcher oben beschrieben wurde, sind die Lichtver schlüsse (1) in dem zweiten, dem dritten und dem M-ten Block G₂, G₃ bis G_M von Block zu Block betätigbar oder ansteuerbar.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, welches oben im einzelnen erläutert wurde, werden Spannungen unter schiedlicher Polarität an die jeweiligen Elektroden der Lichtverschlüsse angelegt, um eine ausreichende Potentialdifferenz über deren Elektroden aufzubauen. In diesem Falle kann die Betätigungsspannung, welche an eine der Elektroden des Lichtverschlusses angelegt wird, niedriger sein, als wenn der Verschluß durch Anlegen einer Spannung an nur eine Elektrode betätigt wird. Dies vermindert die Beschädigung der Schalter elemente für die Ein-Aus-Steuerung des Verschlusses und gestattet die Verwendung eines Schaltelements geringerer Spannungsbeständigkeit und dient somit dazu, den Verschluß mit niedrigeren Kosten herzustellen. Aus all diesen Punkten ergeben sich erhebliche Vorteile. Die niedrige an eine der Elektroden des Lichtverschlusses anzulegende Betätigungsspannung verhindert die Wahr scheinlichkeit eines Lichtdurchlasses im Gegensatz zu dem bekannten Stand der Technik und führt folglich zur Ausbildung von Bildern hohen Kontrastes.

Weiterhin werden die Ladungen, welche in dem Lichtver schluß bei Anlegung der Spannungen an die jeweiligen Elektroden aufgebaut wurden, vollständig entladen, was zu dem Ergebnis führt, daß der Lichtverschluß nach der Entladung frei von jeder Spannung ist. Dadurch wird die Möglichkeit vermieden, daß Licht durch den Ver schluß unter Einwirkung einer Vorspannung durchtritt, wodurch ebenfalls die Erzeugung von Bildern hohen Kontrastes unterstützt wird.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungs beispiele vollständig beschrieben wurde, ist zu er wähnen, daß sich für den Fachmann vielfältige Abwand lungen und Modifikationen ergeben.

Claims

1. Betreibervorrichtung für eine Lichtverschlußanordnung (10) mit mehreren Lichtverschlußelementen (1), welche in Reihen ausgerichtet sind, wobei jedes der Lichtverschlußelemente (1) einen elektrooptischen Effekt zur Polarisierung einfallenden Lichtes durch Anlegen eines elektrischen Feldes auf dieses aufweist, wobei die Betreibervorrichtung mehrere einzelne Elektroden (20) umfaßt, welche jeweils in der Wandung des je weiligen Lichtverschlußelementes (1) angeordnet sind, sowie eine gemeinsame Elektrode (22), welche an der den Einzelelek troden (20) gegenüberliegenden Wandung des Lichtverschlußele mentes (1) vorgesehen ist, eine erste Steuerschaltung (21, 24, 25), mit welcher die einzelnen Elektroden (20) einzeln verbun den sind und einer zweiten Steuerschaltung (23), welche mit der gemeinsamen Elektrode (22) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuerschaltung (21, 24, 25) eine erste Spannung (Vd2) an die einzelnen Elektroden (20) in einem periodischen Zeitraum, ba sierend auf Bilddaten zum EIN- und AUS-Schalten des jeweiligen Lichtverschlußelementes (1) anlegt, während die zweite Steuer schaltung (23) eine zweite Spannung (-Vb) an die gemeinsame Elektrode (22) anlegt, die eine zur Polarität der ersten Span nung unterschiedliche Polarität aufweist, und niedriger als eine spezifische Schwellenspannung (V1) zur Aktivierung der Lichtverschlußelemente (1) mit deren statischen Kennwerten ist, wobei das Anlegen der zweiten Spannung in dem periodi schen Zeitraum unabhängig von dem Zustand der Bilddaten er folgt, wobei die erste und zweite Spannung (Vd2, -Vb) ein er stes elektrisches Feld zum Einschalten des Lichtverschlußele mentes (1) errichten, wenn Bilddaten mit EIN-Zustand vorlie gen, wobei die zweite Spannung (-Vb) nur dann ein zweites elektrisches Feld zum Ausschalten des Lichtverschlußelementes ausbildet, wenn keine EIN-Zustand-Bilddaten vorliegen, und nachfolgend an das Anlegen der ersten und zweiten Spannungen (Vd2, -Vb) an die einzelnen und gemeinsamen Elektroden (20, 22) für die Zeitdauer (T3) bis zur nächsten Anlegeperiode der ersten und zweiten Spannungen (Vd2, -Vb) keine Spannung ange legt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die er ste als auch die zweite Spannung (Vd2, -Vb) ein elektrisches Halbwellenfeld Eλ/2 ausbilden, welches so dimensioniert ist, daß in die Lichtverschlußelemente (1) einfallendes Licht in einem Winkel von 90° polarisiert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannung (Vd2) in einer Anwendungsperiode geändert wird, um ein anfänglich überhöhtes elektrisches Feld (Ex) zusätzlich zu einem elektrischen Halbwellenfeld (Eλ/2) auszubilden, so daß in die Lichtverschlußelemente (1) einfallendes Licht in einem Winkel von 90° polarisiert wird, während die zweite Spannung (-Vb) konstant gehalten wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spannung (-Vb) in einer Anwendungsperiode geändert wird, um anfänglich ein überhöhtes elektrisches Feld (Ex) zusätzlich zu einem elektrischen Halbwellenfeld (Eλ/2) aufzubauen, so daß in die Lichtverschlußelemente (1) einfallendes Licht in einem Winkel von 90° polarisiert wird, während die erste Spannung (Vd2) konstant gehalten wird.