NL8102342A - Schakelinrichting voor lichtbundels. - Google Patents

Description

1 * *

Y

ΕΗΝ 10.049 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Schakelinrichting voor lichtbundels"

De uitvinding heeft betrekking op een schakelinrichting voor lichtbundels/ bevattende een schakelorgaan met tenminste een rij vensters, elk bestaande uit een hoeveelheid elektro-optische materiaal met tenminste twee vlakken, waarop elektroden zijn aangebracht, die gal-5 vanisch verbonden zijn met geleiders.

Een dergelijke inrichting is bekend uit het Franse inzage-schrift 2 403 577. De bekende inrichting bevat een schakelorgaan in de vorm van een plaat elektro-cptisch materiaal, bijvoorbeeld PLZT, aan weerszijden waarvan strookvormige elektroden zijn aangebracht.

10 Wanneer men tussen twee van deze elektroden een potentiaalverschil aanbrengt, wordt het tussenliggende elektro-optische materiaal dubbelbrëkend. Wanneer men de plaat nu tusen een polarisator en een analysator plaatst, kan de intensitiet van een tussen twee elektroden doorlopende lichtbundel gevarieerd worden door het potentiaalverschil 15 tussen die elektroden te variëren, zodat een schakelinrichting voor lichtbundels verkregen is. Zulke schakelinrichtingen warden bijvoorbeeld toegepast in inrichtingen voer het lezen of afdrukken van documenten, zoals zenders en ontvangers van fascimile-systemen.

In het schakelorgaan van de bekende schakelinrichting zijn 20 de elektroden aan weerszijden van een plaat elektro-optische materiaal op de lichtdoorlatende vlakken daarvan geplaatst. Dit heeft het voordeel, dat de afmetingen en de onderlinge afstanden van de elektroden betrékkelijk klein kunnen zijn, zodat een groot oplossend vermogen mogelijk is. Bij deze opstelling van de elektroden zijn echter de in 25 het elektro-optische materiaal opgewekte elektrische velden betrékkelijk zwak en niet homogeen. Bovendien heeft het elektro-optische materiaal in het algemeen ook piezo-eléktrische eigenschappen, zodat het bij het aanleggen van een spanningsverschil tussen de elektroden de neiging heeft, te krimpen of uit te zetten, hetgeen in de plaat 30 spanningen teweegbrengt, die de dubbele breking op een niet bedoelde * wijze beïnvloeden.

De uitvinding heeft tot doel, een schakelinrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarin het elektrische veld 8102342 t* * EHN 10.049 2 in de vensters meer homogeen is, en waarin elk venster afzonderlijk kan inkrimpen en uitzetten zonder dat daardoor mechanische spanningen in dat venster of in andere vensters ontstaan.

De inrichting volgens de uitvinding heeft daartoe het ken-5 merk, dat elk venster gevormd wordt door een afzonderlijk blokje elektro-optisch materiaal dat met een eerste vlak van een stijve drager verbonden is onder tussenvoeging van een met dat eerste vlak evenwijdige laag elastisch materiaal en dat twee tegenover elkaar gelegen, evenwijdige, lichtdoorlatende hoofdvlakken heeft, alsmede twee zij-10 vlakken die eveneens tegenover elkaar gelegen zijn en zich tussen de hoofdvlakken uitstrekken, en waarover zich de beide, galvanisch met geleiders verbanden elektroden uitstrekken, waarbij tenminste een van de beide geleiders als oppervlakte-bedrading qp een vlak van de drager of van een op de drager bevestigd lichaam is uitgevoerd.

15 Doordat de elektroden niet meer op de lichtdoorlatende hoofdvlakken zijn aangebracht, maar zich over de tegenover elkaar gelegen zijvlakken uitstrekken, is een aanzienlijk betere homogeniteit van het elektrische veld in het blokje gewaarborgd. Doordat de blokjes slechts via elastisch materiaal mechanisch met elkaar verbonden zijn, 20 kunnen zij vrij uitzetten en inkrimpen zonder elkaar te beïnvloeden.

Het laatstgenoemde voordeel treedt nog versterkt op in een voorkeursuitvoering van de schakelinrichting volgens de uitvinding, die het kenmerk heeft, dat zich in de met het eerste vlak van de drager evenwijdige elastische laag tussen elke twee naast elkaar geplaatste 25 blokjes een insnijding bevindt.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin is

Fig. 1 een schematisch perspectivisch aanzicht van een uitvoeringsvoorbeeld van een schakelinrichting volgens de uitvinding, 30 Fig. 2 een perspectivisch aanzicht van een eerste uit voeringsvoorbeeld van een schakelorgaan voor schakelinrichting volgens fig. 1,

Fig. 3 een perspectivisch aanzicht van een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een schakelorgaan voor de schakelinrichting 35 volgens fig. 1,

Fig. 4 een perspectivisch aanzicht van een derde uitvoeringsvoorbeeld van een schakelorgaan voor de schakelinrichting volgens fig. 1, en 8102342 0 · ÏHN 10.049 3

Fig. 5 een perspectivisch explosie-aanzicht van een vierde uitvoeringsvoorbeeld van een schakelorgaan voor de schakelinrichting volgens fig. 1.

De in fig. 1 schematisch weergegeven schakelinrichting voor 5 lichtbundels bevat een polarisator 1 en een analysator 3, waarvan de met pijlen 5, resp. 7 aangegeven polarisatieinrichtingen onderling loodrecht zijn. Tussen de polar isator 1 en de analysator 3 is een schakelorgaan 9 geplaatst, dat, zoals later uitvoerig beschreven zal worden, een cp een drager aangebrachte rij vensters bevat, elk bestaande 10 uit een blokje elektro-qptisch materiaal met elektroden die galvanisch verbonden zijn met geleiders die in de vorm van oppervlaktebedrading op de drager of op een cp de drager bevestigd lichaam zijn aangebracht. Deze geleiders zijn verbonden met aansluitorganen 11 die weer via leidingen 13 in verbinding staan met een stuurorgaan 15. De algemene 15 cpbcuw van zulke schakelinrichtingen is op zichzelf bekend, bijvoorbeeld uit het reeds genoemde Franse inzageschrift 2 403 577 en uit het Amerikaanse octrooischrift 3 430 212, waarin ook een aantal toepassingsmogelijkheden genoemd worden. Voor een goed begrip van de uitvinding is vooral de cpbouw van het schakelorgaan van belang, die nu 20 aan de hand van enkele uitvoeringsvoorheelden zal worden beschreven.

Fig. 2 toont een eenvoudig uitvoer ingsvoorbeeld met een plaatvormige drager 17 van stijf, doorzichtig materiaal. Cp een eerste vlak 18 van de drager 17 (het bovenvlak in fig. 2) is een rij vensters aangebracht, elk bestaande uit een afzonderlijk blokje 19 van elektro-25 optisch materiaal, bijvoorbeeld PLZT. Tussen het blokje 19 en het eerste vlak 18 van de drager 17 bevindt zich een met dat eerste vlak evenwijdige laag 21 van doorzichtig elastisch materiaal, waarmee het blokje cp het eerste vlak bevestigd is. Dit materiaal bestaat bijvoorbeeld uit een kleefiniddel dat na het uitharden niet stijf wordt. Het 30 blokje 19 heeft twee evenwijdige, tegenover elkaar gelegen, licht-doorlatende hoofdvlakken, waarvan er een in fig. 2 het bovenvlak 23 vormt en het ander het ondervlak 25 dat verbonden is met de elastische laag 21. Een te schakelen lichtbundel kan via deze hoofdvlakken het blokje 19 binnenkomen en verlaten.

35 Het blokje 19 heeft voorts twee zijvlakken 27 en 29 die eveneens tegenover elkaar gelegen zijn en zich tussen de beide hoofdvlakken 23, 25 uitstrekken. Deze zijvlakken kunnen desgewenst gemetalliseerd zijn. Over de zijvlakken 27 en 29, die in fig. 2 8102342 τ

* V

EHN 10.049 4 t respectievelijk het linker en rechter vlak van het blokje 19 vannen, strekken zich twee elektroden 31 en 33 uit. Elk van deze elektroden wordt gevormd door een elektrisch geleidende pasta die tussen het desbetreffende zijvlak 27 resp. 29 en een bijbehorende geleider 35, 5 resp. 37 is aangebracht en na het .aanbrengen in vaste toestand is overgegaan. De geleiders 35, 37 zijn uitgevoerd als een op het eerste vlak 18 van de drager 17 aangebrachte oppervlaktebedrading.

De blokjes 19 zijn enerzijds via de elastisch laag 21 en anderzijds via de elektroden 31, 33 en de geleiders 35, 37 verbonden 10 met de stijve drager 18. Teneinde te bewerkstelligen, dat elk blokje 19 vrij kan uitzetten en inkrimpen is ook voor de elektroden 31, 33 een materiaal gekozen, dat na het in vaste toestand overgaan van de pasta elastisch blijft, zodat er geen starre verbinding bestaat tussen het blokje 19 en de drager 17.

15 Teneinde de mogelijkheid van onderlinge beïnvloeding door naast elkaar liggende blokjes 19 nog verder te verminderen zijn in de elastische laag 21 tussen elke twee blokjes insnijdingen 39 aangebracht. De diepte van deze insnijdingen is groter dan de dikte van de elastische laag 21, zodat de insnijdingen zich voortzetten in de 20 drager 17 tot een met een stippellijn 41 aangegeven vlak. Hierdoor wordt tevens de kruipweg tussen naast elkaar liggende elektroden en geleiders vergroot, waardoor een betere elektrische scheiding van de vensters bereikt wordt. Desgewenst kunnen de geleiders en elektroden bij het aanbrengen nog met elkaar verbonden zijn en later door het 25 aanbrengen van de insnijdingen 39 van elkaar gescheiden worden.

Dit vereenvoudigt de fabrikage.

Een starre mechanische koppeling tussen de blokjes 19 en de drager 17 via de elektroden 31, 33 en de geleiders 35, 37 kan ook op andere wijze voorkanen worden, zoals blijkt uit het in fig. 3 30 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld. In deze figuur zijn voor overeenkomstige onderdelen dezelfde verwijzingscijfers toegepast als in fig. 2. In het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 3 strekt de doorzichtige elastische laag 21 zich uit over het gehele eerste vlak 18 van de drager 17. De geleiders 35, 37 zijn uitgevoerd als oppervlakte-35 bedrading op een met het eerste vlak 18 evenwijdig vlak van een lichaam 43, resp. 45 dat op de de drager 17 aanwezige elastische laag 21 bevestigd is. Dank zij het feit, dat de elektroden 31, 33 en de lichamen 43, 45 slechts via de elastische laag 21 in verbinding staan 8102342 H3N 10.049 5 « · * met de drager 17, is nu, ook wanneer de elektroden stijf zijn uitgevoerd, geen starre mechanische koppeling tussen de blokjes 19 en de drager aanwezig. Teneinde dit effekt nog te vergroten, kunnen ook de lichamen 43, 45 desgewenst uit elastisch materiaal vervaardigd zijn.

5 De diepte van de insnijdingen 39 is in dit geval zodanig, dat het vlak 41 in de elastische laag 21 ligt. Er wordt desondanks een even ef fektieve elektrische scheiding van naast elkaar liggende geleiders verkregen, aangezien de geleiders 35, 37 dank zij de lichamen 43, 45 hoger liggen. Eventueel kunnen de geleiders 35, 37 ook 10 direct op de elastische laag 21 aangebracht zijn, die dan de functie van de lichamen 43, 45 ovemeemt. In dat geval kan het scans gewenst zijn, de insnijdingen 39 iets dieper te maken.

In scnmige gevallen kan het gewenst zijn, de blokjes 19 nog steviger aan de elastische laag 21 te bevestigen, dan in de beide 15 voorgaande uitvoeringsvoor beelden het geval is. Een oplossing hiervoor is weergegeven in fig. 4, waarin wederom dezelfde verwijzingscijfers zijn toegepast voor overeenkomstige onderdelen. Het blokje 19 is in dit uitvoerings voorbeeld over een zekere afstand ingelaten in de elastische laag 21, waardoor een betere verankering is verkregen. Teneinde te 20 voorkomen, dat deze verankering in de richting van de rij vensters weer teniet gedaan wordt door de insnijdingen 39, moet het vlak 41, dat de diepte van deze insnijdingen aangeeft, boven het ondervlak 25 van de blokjes 19 liggen. De wijze van aanbrengen van de geleiders 35, 37 en de elektroden 31, 33 kan dezelfde zijn als in het uitvoerings-25 voorbeeld volgens fig. 3.

Het feit, dat de geleiders 35, 37 in de uitvoeringsvoor-beelden volgens fig. 3 en 4 op een elastische onderlaag liggen, is gunstig, wanneer men de verbinding tussen deze geleiders en de leidingen 13 in fig. 1 door middel van drukkentakten tot stand wil 30 brengen. De voor een drukkontakt benodigde veerkracht wordt dan geheel of gedeeltelijk door de elastische laag 21, eventueel in samenwerking met de uit elastisch materiaal vervaardigde lichamen 43, 45 geleverd.

Men kan dit effekt desgewenst nog versterken door, zoals in fig. 4 is aangegeven, onder de geleiders 35, 37 nog extra verende lagen 47, 35 49 aan te brengen tussen de elastische laag 21 en het eerste vlak 18 van de drager 17. Tussen deze beide verende lagen 47, 49, die zelf niet doorzichtig behoeven te zijn, moet uiteraard ter plaatse van de blokjes 19 een doorzichtige ruimte 51 opgelaten worden. Deze ruimte 8102342 EHN 10.049 6 « * kan worden gevuld met een doorzichtig materiaal, dat desgewenst polariserende eigenschappen kan hebben en dan bijvoorbeeld de polarisator 1 (fig. 1) kan vormen. Eventueel kan de polarisator 1 ook gevormd worden door voor de drager 17 een plaat polariserend 5 materiaal te kiezen.

Fig. 5 toont een vierde uitvoeringsvoorbeeld van . een schakelorgaan in explosie-aanzicht. In dit uitvoeringsvoorbeeld bevinden de blokjes elektro-optisch materiaal 19 zich tussen een eerste stijve drager 53 en een tweede stijve drager 55. Deze beide 10 dragers hebben de vorm van dikke platen en zijn zodanig onderling evenwijdig naast elkaar geplaatst, dat een zijvlak 57 van de eerste drager 53 evenwijdig tegenover een zijvlak 59 van de tweede drager · staat. Deze beide zijvlakken 57, 59 vormen de eerste vlakken van de dragers, vaartussen zich de blokjes 19 bevinden.

15 Op het eerste vlak 57 van de eerste drager 53 is een elastische laag 61 aangebracht, die zich tevens uitstrekt over twee aangrenzende tegenover elkaar liggende tweede vlakken 63 en 65, die de twee hoofdvlakken van de plaatvormige eerste drager vormen. Op deze elastische laag 61 is een qppervlaktébedrading aangebracht, die 20 geleiders 67 vormt. Elke geleider 67 ligt op een op het eerst vlak 57 liggend gedeelte van de elastische laag 61 en verloopt vandaar naar een op een van beide tweede vlakken 63, 65 gelegen gedeelte van die elastische laag. Van elke twee geleiders 67, die op het eerste vlak 57 onmiddellijk naast elkaar liggen en dus bij onmiddellijk naast 25 elkaar liggende blokjes 19 behoren, verloopt er een in hoofdzaak over het bovenste tweede vlak 63 en de andere over het onderste tweede vlak 65, zodat zij aan verschillende zijden van de eerste drager 53 liggen. Door deze maatregel kunnen de onderlinge afstanden van de blokjes 19 klein zijn, terwijl de afstanden tussen naburige geleiders 30 67 cp de tweede vlakken 63, 65 toch betrekkelijk groot zijn. Hierdoor wordt een groot oplossend vermogen van het schakelorgaan bereikt, zonder dat naburige geleiders 67 elkaar elektrisch beïnvloeden. Ter bevordering van een goede hechting tussen de geleiders 67 en het boven het eerste vlak 57 gelegen deel van de elastische laag 61 vertoont elke 35 geleider 67 een zeer kort doodlopend gedeelte 69 dat zich bevindt boven het tweede vlak 63 of 65, dat gelegen is tegenover het tweede vlak waar deze geleider zich verder voortzet. Deze doodlopende einden hebben geen nadelige invloed in de onderlinge elektrische beïnvloeding van 8102342 ÏHN 10.049 7 naburige geleiders 67 cndat zij zeer kort zijn en cndat bovendien ter plaatse van deze doodlopende einden insnijdingen 71 zijn aangebracht, die het met het eerste vlak 57 evenwijdige deel van de elastische laag 61 alsmede een onderliggend deel van de eerste drager 53 doorsnijden.

5 Deze insnijdingen dienen tevens voor het verbeteren van de mechanische ontkoppeling van naast elkaar liggende blokjes 19.

Op het met het eerste vlak 57 evenwijdige gedeelte van elke geleider 67 is een elektrisch geleidende lijmlaag 73 aangebracht, die dient voor de bevestiging van een van de blokjes 19 op de eerste 10 drager 53 en tevens een zich over het eerste zijvlak 27 van het blokje uitstrekkende eerste elektrode vormt. De lijmlaag 73 kan desgewenst uit een elastische lijm bestaan.

Cp het eerste vlak 59 van de tweede drager 55 is eveneens een elastische laag 75 aangebracht, die zich in dit geval uitstrekt 15 over één aangrenzend tweede vlak 77, dat een hoofdvlak van de plaat-vormige tweede drager vormt. Ook op deze elastische laag 75 is een cppervlaktebedrading aangebracht, die echter een ononderbroken geleidende laag 79 vormt, welke de bij alle blokjes 19 behorende tweede geleiders omvat, die derhalve elektrisch met elkaar verbonden zijn.

20 Het zal duidelijk zijn, dat hierdoor de fabrikage vereenvoudigd wordt* terwijl een afzonderlijke besturing van elk venster toch mogelijk blijft, doordat de geleiders 67 cp de eerste drager 53 van elkaar gescheiden zijn. Ook in dit geval is de elastische laag 75 met de geleidende laag 79 over een zeer korte afstand cp het tegenover-25 liggende tweede vlak 81 van de tweede drager 55 voortgezet teneinde de hechting te verbeteren.

Cp het met het eerste vlak 59 evenwijdige gedeelte van de geleidende laag 79 is weer een. elektrisch geleidende en desgewenst elastische lijmlaag 83 aangebracht, die dient voor de bevestiging 30 van de blokjes 19 op de tweede drager 55 en die tevens een zich over het tweede zijvlak 29 van elk blokje uitstrekkende tweede elektrode vormt. Daartoe wordt na het aanbrengen van de blokjes 19 op de eerste drager 53 en na het aanbrengen van de geleidende lijmlaag 83 op de tweede drager 55 deze tweede lijmlaag tegen de tweede zijvlakken 29 35 van de blokjes gedrukt. De beide hoofdvlakken 23, 25 van de blokjes 19, die loodrecht cp de eerste vlakken 57, 59 van de dragers 53, 55 staan, komen dan in de ruimte tussen deze heide dragers te liggen.

8102342 * PHN 10.049 8

Op deze wijze ontstaat een schakelorgaan, waarin de beide hoofdvlakken 23, 25 van de blokjes 19 niet door enig materiaal bedekt zijn, zodat een deze blokjes passerende lichtbundel 85 cp geen enkele wijze ver- -zwakt wordt. δ- 10 15 20 25 30 35 8102342

Claims (9)

1. Schakelinrichting voor lichtbundels, bevattende een schakelorgaan (9) met tenminste een rij vensters, elk bestaande uit een hoeveelheid elektro-qptisch materiaal met tenminste twee vlakken, waarop elektroden zijn aangebracht, die galvanisch verbonden zijn 5 met geleiders, met het kenmerk, dat elk venster gevormd wordt door een afzonderlijk blokje elektro-qptisch materiaal (19) dat met een eerste vlak (18, 57) van een stijve drager (17, 53) verbonden is onder tussenvoeging van een met dat eerste vlak evenwijdige laag elastisch materiaal (21, 61) en dat twee tegenover elkaar gelegen, evenwijdige, 10 lichtdoorlatende hoofdvlakken (23, 25) heeft, alsmede twee zijvlakken (27, 29) die eveneens tegenover elkaar gelegen zijn en zich tussen de hoofdvlakken uitstrekken, en waarover zich de beide, galvanisch met geleiders (35, 37; 67, 79) verbonden elektroden (31, 33; 73 , 83) uitstrekken, waarbij tenminste een van de beide geleiders als qpper-15 vlakte bedrading op een vlak van de drager of van een op de drager bevestigd lichaam is uitgevoerd.

2. Schakelinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat zich in de met het eerste vlak (18, 57) van de drager (17, 53) evenwijdige elastische laag (21, 61) tussen elke twee naast elkaar 20 geplaatste blokjes (19) een insnijding (39, 71) bevindt.

3. Schakelinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de diepte van de insnijding (39, 71) groter is dan de dikte van de elastische laag (21, 61).

4. Schakelinrichting volgens een der conclusies 1 tot en net 25. met het kenmerk, dat de drager (17) en de elastische laag (21) licht- doorlatend zijn, dat de lichtdoorlatende hoofdvlakken (23, 25) van elk blokje (19) evenwijdig zijn met het eerste vlak (18) van de drager, dat de beide met de elektroden (31, 33) van elk blokje verbonden geleiders (35, 37) als een met het eerste vlak van de drager evenwijdige 30 cppervlaktebedrading zijn uitgevoerd, en dat de beide elektroden gevormd worden door een tussen de zijvlakken (27, 29) van de blokjes en de bijbehorende geleiders aangebrachte, elektrisch geleidende pasta die na het aanbrengen in vaste toestand is overgegaan.

5. Schakelinrichting volgens conclusie 4, net het kenmerk, 35 dat de elektroden (31, 33) elastisch zijn.

6. Schakelinrichting volgens conclusie 4, net het kenmerk, dat elk van de met de elektroden (31, 33) verbonden geleiders (35,37) is aangebracht op een vlak van een op het eerste vlak (18) van de 81 023 42 ΓΗΝ 10.049 10 drager (17) aangebracht elastisch lichaam (21, 45).

7. Schakelinrichting volgens een der conclusies 1 tot en net 3, met het kenmerk, dat de blokjes (19) zich bevinden tussen de onderling evenwijdige eerste vlakken (57, 59) van twee stijve dragers δ (53, 55), waarvan het eerste vlak en tenminste een aangrenzend tweede vlak (63, 65, 77) is voorzien van een elastische laag (61, 75) met een oppervlaktebedrading die de geleiders (67, 79) vormt en op het net de eerste vlakken evenwijdige gedeelte waarvan elektrisch geleidende lijmlagen (73, 83) zijn aangebracht, die de elektroden vormen en 10 tevens dienen ter bevestiging van de blokjes, waarvan de lichtdoor-latende hoofdvlakken (23, 25) loodrecht qp de eerst vlakken van de dragers staan.

8. Schakelinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat tenminste een van de beide, dragers (53) twee tegenover elkaar 15 gelegen tweede vlakken (63, 65) vertoont, die voorzien zijn van een elastische laag (61) met oppervlaktebedrading, waarbij de bij naast elkaar liggende blokjes (19) behorende geleiders (67) in hoofdzaak aan verschillende zijden van de drager verlopen.

9. Schakelinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, 20 dat alle qp één van de beide dragers (55) aanwezige geleiders net elkaar verbonden zijn en een enkele ononderbroken geleidende laag (79) vormen. 25 30 81 0 2 3 4 2 35