DE3610959A1

DE3610959A1 - Elektro-optische einrichtung

Info

Publication number: DE3610959A1
Application number: DE19863610959
Authority: DE
Inventors: William D. San Marino Calif. Turner
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1986-04-02
Publication date: 1986-10-30
Also published as: US4636039A; JPS61239212A

Description

Beschreibung. .:.-

Elektro-optische Einrichtung

Die Erfindung betrifft elektro-optische Einrichtungen und insbesondere nahgekoppelte, optische Ventile für elektro-optische Zeilendrucker und ähnliches.

Es ist gezeigt worden, daß ein elektro-optisches Element, welches eine Vielzahl von einzeln adressierbaren Elektroden besitzt, als ein Mehrfachtor-Lichtventil zum Zeilendrucken verwendet werden kann. Wie es bekannt ist, kann nahezu jedes optisch transparente elektro-optische Material als elektro-optisches Element für ein solches Lichtventil verwendet werden. Die vielversprechendsten Materialien scheinen heute LiNbO und LiTaO zu sein, jedoch gibt es andere Materialien, die in Betracht zu ziehen sind nämlich BSN, KDP, KD^XP, Ba₃NaNb₅O und PLZT. Jedenfalls sind die Elektroden eines solchen Lichtventils sehr eng mit dem elektro-optischen Element gekoppelt und in sich nicht überlappender Beziehung in Breitenrichtung des elektro-optischen Elementes (d.h. orthogonal zu seiner optischen Achse) typischerweise auf gleichbeabstandeten Mitten verteilt, so daß im allgemeinen eine gleichförmige Beabstandung zwischen den Elektroden vorliegt. Die Elektroden einer elektro-optischen Einrichtung, wie eines Mehrfachtor-Lichtventils,können.auf einem geeigneten Substrat hergestellt und gegen dieses gedrückt werden oder sehr nahe an dem elektro-optischen Element gehalten werden, um das zu ergeben, was als eine "Nahkopplung" bezeichnet wird.

Um das Zeilendrucken mit einem Mehrfachtor-Lichtventil der vorgenannten Art durchzuführen, wird ein fotoempfindliches

Aufzeichnungsmedium, wie ein xerographisches Fotoaufzeichnungsmaterial mit einer Bildkonfiguration belichtet, wenn es sich relativ zu dem Lichtventil quer zu der Zeilenrichtung (d.h. in Richtung des Zeilenabstandes) fortbewegt. Insbesondere wird, um den Belichtungsvorgang durchzuführen, ein flaches, kollimiertes Lichtbündel durch das elektro-optische Element des Lichtventils hindurch übertragen, nämlich entweder längs seiner optischen Achse für eine gerade hindurchgehende Übertragung oder unter einem leichten Winkel relativ zu dieser Achse für eine innere Totalreflexion. Ferner werden aufeinander folgende Sätze von digitalen Bits oder Analogsignalworten (im folgenden allgemein als "Datenworte" bezeichnet), die entsprechende Ansammlungen von Bildelementen oder Pixels für aufeinander folgende Zeilen des Bildes darstellen, aufeinander folgend an die Elekktroden angelegt. Als Ergebnis hiervor werden örtliche, elektrische räumliche oder Streufelder innerhalb des elektro-optischen Elementes in unmittelbarer Nachbarschaft von allen den Elektroden erzeugt, an die Datenwerte angelegt werden, die keinen Bezugspegel aufweisen. Diese Felder, die über einen Luftspalt in das elektro-optische Element bei nahgekoppelten Einrichtungen gekoppelt werden,bewirken wiederum örtliche Änderungen des Brechungsindex des elektro-optischen Elementes innerhalb eines Wechselwirkungsbereiches (d.h. einem mit einem Lichtstrahl beleuchteten Bereich des elektro-optischen Elementes, der dem Durchdringen von den elektrischen Felderen ausgesetzt ist).Somit wird die Phasenfront oder Polarisation des Lichtbündels in Übereinstimmung mit den an die Elektroden angelegten Datenworten moduliert (im folgenden allgemein als "p-Modulation" des Lichtbündels bezeichnet), wenn das Lichtbündel durch den Wechselwirkungsbereich hindurchgeht. Eine Schlieren-Ausleseoptik kann verwendet werden, um ein Lichtbündel, dessen

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Phasenfront moduliert worden ist, in ein Lichtbündel umzuwandeln, welches ein entsprechend moduliertes Intensitätsprofil aufweist. Beispielsweise kann das Lichtbündel, dessen Phasenfront moduliert worden ist, auf dem Aufzeichnungsmedium durch eine Mittendunkelfeld- oder Mittenhellfeld-Abbildungsoptik abgebildet werden. Andererseits kann, wenn das Eingangslicht polarisiert ist, ein Umwandlungsverfahren für eine Polarisationsmodulation in eine Intensitätsmodulation dadurch durchgeführt werden, daß das polarisationsmudulierte Ausgangsbündel durch einen Polarisationsanalysator hindurchgeschickt wird. Allgemeiner ausgedrückt, heißt dies, daß die p-Modulation des Lichtbündels in ein entsprechend moduliertes Intensitätsprofil unter Verwendung einer "p-empfindlichen Ausleseoptik¹¹ umgewandelt wird, um das Lichtbündel auf das Aufzeichnungsmedium abzubilden oder es zu projizieren (im folgenden allgemein als abbilden bezeichnet).

Um nur eine Elektrode pro Bildelement zu verwenden, kann ein differenzielles Dekodierschema verwendet werden. Mit einem solchen Schema wird das über eine Abtastlinie aufzuzeichnende Intensitätsmuster differentiell codiert, so daß jedes beliebige Bildelement, welches eingeschaltet werden soll als ein'Spannungsunterschied zwischen zwei Nachbarelektroden unabhängig von dem Vorzeichen dargestellt wird und jedes beliebige Bildelement, welches ausgeschaltet werden soll, als eine gemeinsame Spannung zwischen zwei Elektroden unabhängig von der Größe dargestellt wird.

Im idealen Fall haben alle örtlichen Streufelder die gleiche Stärke in dem Wechselwirkungsbereich. Jedoch können in der Praxis wesentliche Änderungen bei der Stärke der

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Streufelder vorliegen aufgrund von Variationen des Luftspaltes wegen einer Oberflächenrauhigkeit der Elektroden und des elektro-optischen Elementes, möglicher Fehler bei diesen Oberflächen, eingeschlossener Staubteilchen und Abmessungsschwankungen der Elektroden. Solche Änderungen sind zu vermeiden, wenn das Drucken mit hoher Genauigkeit mit guter Randdarstellung und wenn Halbtondruck erwünscht sind.

Deshalb wird im Rahmen der Erfindung eine zusätzliche Steuerung bei einem differentiell codierten Druckverfahren dadurch erhalten, daß die Stärke der Streufelder normalisiert oder ausgeglichen wird. Eine solche Normalisierung wird dadurch geschaffen, daß analoge (veränderbare) Spannungen an die benachbarten Elektroden zusätzlich zu den

codierten Datenwortspannungen gelegt werden. Besonders wird die Normalisierung der Stärke der Streufelder dadurch erreicht, daß die Wechselwirkung zwischen jedem benachbarten Paar von Elektroden charakterisiert wird, indem die Wirkungsgradamplitude bzw. Leistungsamplitude des Streufeldes gemessen wird,das durch jedes benachbarte Paar von Elektroden hervorgerufen wird, wenn eine Testspannung angelegt wird, um die Elektroden abzuwechseln und die Wirksamkeitsamplitude in eine analoge Spannung für jede Elektrode durch eine übertragungsfunktion umzuwandeln, in dem die Wirkungsgradamplitude gegen die Spannung aufgetragen wird, die analoge Spannung für jede Elektrode gespeichert wird und die analoge Spannung für jede Elektrode der Datenwortspannung für diese Elektrode hinzuaddiert wird, um an den Elektroden einen vollständigen Satz von Spannungsunterschieden zu schaffen, der eine Normalisierung der Stärke der Streufelder schafft, die einer vollständigen Datenabtastzeile zugeordnet sind.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.

£? Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines elektrooptischen Zeilendruckers, der ein nahgekoppeltes TIR-Mehrfachtor-Lichtventil aufweist,

Fig. 2 eine schematische Unteransicht des elektro-optischen Zeilendruckers gemäß Fig.1,

Fig. 3 eine Seitenansicht im größeren Maßstab eines TIR-Lichtventils für den elektro-optischen Zeilendrucker gemäß Fig.1 und 2,

Fig. 4 eine aufgeschnittene Unteransicht im größeren

Maßstab des TIR-Lichtventils gemäß Fig.3, wobei ein Muster von einzeln adressierbaren Elektroden dargestellt ist,

Fig. 5 ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Systems zum Anlegen von differentiell codierten, seriellen Eingangsdaten an die einzeln adressierbaren Elektroden des in Fig.4 gezeigten Elektrodenmusters,

Fig. 6 eine Teilschnittansicht im größeren Maßstab von

Streufeldern eines idealisierten TIR-Lichtventils der in Fig.3 dargestellten Art zur besseren Erläuterung der Erfindung,

Fig. 7 eine Teilschnittdarstellung im größeren Maßstab des Streufelds eines TIR-Modulators ohne Ausgleich nach der Erfindung,

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Wirkungsgradamplituden der Streufelder, die in Fig.7 dargestellt sind,

Fig. 9 eine Wirkungsgradamplitude gegen die Spannungsübertragungsfunktion für die Amplituden gemäß Fig.8, und

Fig. 10 ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Systems zum Bereitstellen von feldnormalisierten, differenziell codierten, seriellen Eingangsdaten zu den Elektroden des Elektrodenmusters, welches in Fig.4 gezeigt ist.

Während die Erfindung im wesentlichen im einzelnen unter Bezugnahme auf gewisse, dargestellte Ausführungsformen beschrieben wird, wird jedoch darauf hingewiesen, daß es nicht beabsichtigt ist, jene auf diese Ausführungsformen zu begrenzen. Im Gegenteil, die Zielsetzung besteht darin, alle Abwandlungen, Alternativen und Äquivalente zu umfassen, die in den Bereich und Gedanken der Erfindung fallen, wie sie durch die Ansprüche definiert ist.

Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen und hier insbesondere auf die Fig.1 und 2, in denen ein elektro-optischer Zeilendrucker 11 ein Mehrfachtor-Lichtventil 12 zur Belichtung eines fotoempfindlichen Aufzeichnungsmediums 13 mit einer Bildkonfiguration umfaßt. Das Aufzeichnungsmedium 13 ist als eine fotoleitfähig beschichtete, xerographische Trommel 14 dargestellt, die in Pfeilrichtung durch

eine nicht dargestellte Einrichtung gedreht wird. Es ist jedoch offensichtlich, daß es andere xerographische und nichtxerographische Aufzeichnungsmedien gibt, die verwandt werden könnten und zu denen fotoleitfähig beschichtete, xerographische Bänder und Platten sowie fotoempfindliche Filme und beschichtete Papiere gehören. Das Aufzeichnungsmedium 13 sollte deshalb als ein allgemeiner Fall eines fotoempfindlichen Mediums betrachtet werden, welches einer Bildkonfiguration ausgesetzt wird, während es sich quer zu den Zeilen oder in Zeilenabstandsrichtung relativ zu dem Lichtventil vorwärts bewegt.

Wie in den Fig.3 und 4 dargestellt, umfaßt das Lichtventil 12 ein elektro-optisches Element 17 und eine Vielzahl von einzeln adressierbaren Elektroden 18a bis 18i. Für einen Betriebsmodus mit innerer Totalreflexion (TIR), wie er dargestellt ist, ist das elektro-optische Element 17 passenderweise ein Y-geschnittener Kristall aus z.B. LiNbO- mit einer optisch polierten, reflektierenden Oberfläche 21, die einstückig mit und zwischen einer optisch polierten Eintrittsfläche 22 und einer Austrittsfläche 23 angeordnet ist. Die Elektroden I8a-I8i'sind eng mit dem elektro-optischen Element 17, der reflektierenden Oberfläche 21 benachbart, gekoppelt und im wesentlichen über ihre volle Breite verteilt. Typischerweise sind die Elektroden I8a-i8i 1-30 um breit und liegen auf Mitten, die mehr oder weniger gleich beabstandet sind, um einen allgemein gleichförmigen Zwischenelektrodenspalt von 1-3Ο \xm zu ergeben. Bei dieser besonderen Ausführungsform erstrecken sich die Elektroden 1Öa-1öi allgemein parallel zu der optischen Achse des elektro-optischen Elementes 17 und weisen längs dieser Achse eine beträchtliche Länge auf. Andererseits könnten die Elektroden 1öa-i8i unter dem sogenannten Bragg-Winkel relativ zu der optischen Achse des , elektro-optischen Elementes 17 ausgerichtet sein. Man sieht,

daß, wenn die Elektroden I8a-i8i parallel zu der optischen Achse des elektro-optischen Elementes 17 ausgerichtet sind, das Lichtventil 12 ein Beugungsmuster liefert, welches zu der Beugungskomponente nullter Ordnung symmetrisch ist. Wenn sich andererseits die Elektroden I8a-i8i unter dem Bragg-Winkel relativ zu der optischen Achse des elektro-optischen Elementes 17 befinden, erzeugt das Lichtventil 12 ein asymmetrisches Beugungsmuster.

Es wird kurz die Betriebsweise des in der Fig.1 dargestellten Zeilendruckers 11 erläutert. Ein flaches, kollimiertes Lichtbündel 24 von einer geeigneten Quelle wie ein Laser (dieser ist nicht dargestellt) wird durch die Eintrittsseite 22 des elektro-optischen Elementes 17 unter einem streifenden Einfallswinkel relativ zu der reflektierenden Oberfläche 21 übertragen. Das Lichtbündel 24 erhält einen keilförmigen Fokus (durch nichtdargestellte Mittel) bei ungefähr der Mittellinie der reflektierenden Oberfläche 21 und wird innen vollständig zum anschließenden Durchgang durch die Austrittsseite 23 reflektiert. Man sieht, daß das Lichtbündel 24 im wesentlichen die volle Breite des elektrooptischen Elementes 17 beleuchtet und daß seine Phasenfront beim Durchtritt in Übereinstimmung mit den d-ifferentiell codierten Datenworten moduliert wird, die an die Elektroden 18a - 18i angelegt werden.

Insbesondere werden, wie es Fig.5 zeigt, serielle Eingangsdatenworte, welche Bildelemente für aufeinander folgende Zeilen eines Bildes darstellen, an einen differentiellen Codierer 25 mit einer vorbestimmten Datenübertragungsgeschwindigkeit angelegt. Der Codierer 25 codiert differenziell die Eingangsdatenworte Zeile um Zeile im Ansprechen auf Steuersignale von einer Steuereinrichtung 26, und ein Multiplexer 27 überlagert die codierten Datenworte den Elektroden

18a - 18i mit einer Überlagerungsgeschwindigkeit, die der Datenübertragungsgeschwindigkeit im Ansprechen von weiteren Steuersignalen von der Steuereinrichtung 26 angepaßt ist. Natürlich können die Eingangsdaten (durch nichtdargestellte Mittel) gepuffert werden, damit die Eingangsdatenübertragungsgeschwindigkeit an irgendeine erwünschte Überlagerungsgeschwindigkeit angepaßt wird. Zusätzlich können die Eingangsdaten (durch nichtdargestellte Mittel) stromaufwärts des Codierers 25 zur Textausgabe, zum Formatieren oder zu anderen Zwecken verarbeitet werden, vorausgesetzt, daß die Datenworte für das Endbild dem Codierer 25 in benachbarter Bildelementreihenfolge zugeführt werden.

Differentielles Codieren ist sehr im einzelnen in einer gemeinsam übertragenen, parallelen US-Patentanmeldung von W.D.Turner et al beschrieben, die am 17.9.1980 mit dem Aktenzeichen 187, 916 eingereicht worden ist und den Titel "Differential Encoding for Fringe Field Responsive Electro-Optic Line Printers" trägt. Somit sollte es ausreichen, darauf hinzuweisen, daß jedes differenziell codierte Datenwort im Unterschied zu dem ersten Wort für jede Zeile des Bildes eine Größe aufweist, deren Unterschied gegenüber dem vorhergehend differentiell codierten Datenwort der Größe eines entsprechenden Eingangsdatenwortes entspricht. Das erste Datenwort für jede Zeile des Bildes wird auf ein gemeinsames Bezugspotenzial, wie z.B. Masse bezogen. Somit werden alle Bildelemente getreu durch die Spannungsabfälle von Elektrode zu Elektrode dargestellt, die im Ansprechen auf die differentiell codierten Daten erzeugt werden.

Es wird auf die Fig. 6 Bezug genommen. Die Spannung's abfalle von Elektrode zu Elektrode erzeugen örtliche Streufelder 28 innerhalb eines Wechselwirkungsbereiches 29 des elektro-

optischen Elementes 17, und die Streufelder 28 bewirken örtliche Änderungen des Brechungsindex des elektro-optischen Elementes 17 in Breitenrichtung des Wechselwirkungsbereiches 29. In dem dargestellten, idealen Fall weisen die örtlichen Streufelder die gleiche Stärke auf. Der Spannungsabfall zwischen jedem beliebigen benachbarten Paar von Elektroden bestimmt den Brechungsindex für den Abschnitt des Wechselwirkungsbereiches 29, der diese zwei Elektroden überbrückt. Daher stellen die Brechungsindexänderungen innerhalb des Wechselwirkungsbereiches 29 getreu die Eingangsdatenworte dar, die an den Elektroden 18a - 18i in differenziell codierter Form zu jedem beliebigen Zeitpunkt auftreten. Daraus folgt somit, daß die Phasenfront des Lichtbündels 24 (Fig.3) in Übereinstimmung mit den Datenworten für aufeinanderfolgende Zeilen des Bildes der Reihe nach räumlich moduliert wird, . wenn das Lichtbündel 24 durch den Wechselwirkungsbereich 29 des elektro-optischen Elementes 17 hindurchgeht.

Es wird vorübergehend auf die Fig.1 und 2 Bezug genommen. Um das Aufzeichnungsmedium 13 mit einer Bildkonfiguration zu belichten, gibt es eine geeignete Schlieren-Mittendunkelfeld-Abbildungsoptik 20, die optisch zwischen dem elektro-optischen Element 17 und dem Aufzeichnungsmedium 13 ausgerichtet ist, um den modulierten Lichtstrahl 24 auf dem Aufzeichnungsmedium 13 abzubilden. Die Abbildungsoptik 20 wandelt die räumliche Phasenfrontmodulation des Lichtbündels 24 in ein entsprechend moduliertes Intensitätsprofil um und liefert irgendeine Vergrößerung, die gefordert wird, um ein Bild mit der erwünschten Breite zu erreichten. Um dieses durchzuführen, umfaßt die dargestellte Abbildungsoptik 20 eine Feldlinse 34, um die Beugungskomponente 40 nullter Ordnung des Lichtbündels 24 mit modulierter Phasenfront auf eine mittige Blende 35 abzubilden, und eine Abbildungslinse 36,

um die Beugungskomponenten höherer Ordnung auf das Aufzeichnungsmedium 13 abzubilden, d.h. die Bildebene für das Lichtventil 12. Die Feldlinse 34 ist optisch zwischen dem elektrooptischen Element 17 und der Blende 35 ausgerichtet, so daß im wesentlichen alle Komponenten 40 nullter Ordnung des Lichtbündels 24 von der Blende 35 blockiert werden. Die Beugungskomponenten höherer Ordnung des Lichtbündels 24 streuen um die Blende 35 herum und werden von der Abbildungslinse 36 gesammelt, welche wiederum bewirkt, daß sie auf die Bildebene des Lichtventils fallen, die durch das Aufzeichnungsmedium 13 festgelegt ist. Selbstverständlich könnten andere p-empfindliche Ausleseoptiken verwendet werden, um das von dem elektro-optischen Element 17 gelieferte Lichtbündel mit modulierter Phasenfront oder modulierter Polarisation in ein Lichtbündel umzuwandeln, welches ein entsprechend moduliertes Intensitätsprofil aufweist.

Zusammenfassend ergibt sich, daß, wie es in Fig. 2 durch die unterbrochenen Linie 39 dargestellt ist, jedes benachbarte Elektrodenpaar mit dem elektro-optischen Element 17 und der p-empfindlichen Ausleseoptik 31 zusammenarbeitet, um einen örtlichen Modulator festzulegen bzw. zu bestimmen, ein Bildelement an einer einzigen, räumlich vorbestimmten Position längs jeder Bildzeile zu schaffen. Demgemäß legt die Anzahl der Elektroden I8a-i8i die Anzahl von Bildele*- menten fest, die pro Bildzeile gedruckt werden können. Ferner werden aufeinanderfolgende Bildzeilen dadurch gedruckt, daß der Reihe nach aufeinanderfolgende Sätze von differenziell codierten Datenworten an die Elektroden 18a bis i8i angelegt werden, während sich das aufzeichnungsmedium 13 in Querrichtung relativ zu dem Lichtventil 12 vorwärtsbewegt .

Es wird erneut auf die Fig. 6 Bezug genommen, in der die Elektroden I8a-i8i nahe gekoppelt mit dem elektro-optischen Element 17 sind. Hierfür steht eine Klammer, die

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schematisch durch die Pfeile 42 und 43 dargestellt ist, mit dem elektro-optischen Element 17 und mit dem integrierten Siliziumschaltkreis 31 in Eingriff, um die Elektroden I8a-i8i in enge Berührung mit der reflektierenden Oberfläche 23 des elektro-optischen Elementes 17 zu drücken. Andererseits könnte der integrierte Schaltkreis 31 mit dem elektro-optischen Element 17 mittels eines Klebers oder durch Unterdruck verbunden sein.

Bisher wurde bei der Erörterung angenommen, daß alle örtlichen Streufelder die gleiche Stärke im Wechselwirkungsbereich aufweisen, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Jedoch können in der Praxis wesentliche Änderungen bei der Stärke der Streufelder vorliegen und zwar aufgrund von Variationen des Luftspaltes wegen einer Oberflächenrauhigkeit der Elektroden und des elektro-optischen Elementes, möglicher Fehler bei diesen Oberflächen, eingeschlossener Staubteilchen und Abmessungsschwankungen der Elektroden. Solche Änderungen sind zu vermeiden, wenn das Drucken mit hoher Genauigkeit, mit guter Randdarstellung und wenn Halbtondruck erwünscht sind.

Im- Rahmen der Erfindung wird eine zusätzliche Steuerung bei dem differentiell codierten Druckverfahren dadurch erreicht, daß die Stärke der den Bildelementen zugeordneten Streufelder normalisiert oder egalisiert wird. Eine solche Normalisierung wird dadurch veranlaßt, daß der gleiche Spannungsunterschied über benachbarte Paare von Elektroden I8a-i8i gelegt wird, z.B. durch Anlegen einer Testspannung von 10 Volt, um Elektroden abzuwechseln und die anderen Elektroden auf einem Bezugspotential, wie z.B. Masse, zu halten, daß das Element 17 mit einem flachen, kollimierten Lichtbündel unter einem streifenden Einfallswinkel relativ zu der reflektierenden Oberfläche

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21 beleuchtet wird, und daß in herkömmlicher Weise die Intensität des Lichtausgangs eines jeden Bildelementes gemessen wird, welches von jedem benachbarten Elektrodenpaar festgelegt wird. Solche Intensitätsauslesewerte zeigen die Stärke oder Wirksamkeit der einzelnen Streufelder an. Fig. 7 zeigt, wie sich die Stärken der Streufelder beim Anlegen der Testspannung ändern können und Fig. 8 ist eine graphische Darstellung der Wirksamkeitsamplitude der Streufelder für benachbarte Paare von Elektroden I8a-i8i. Es wird darauf hingewiesen, daß in Fig. 7 das Streufeld, welches durch benachbarte Elektrodenpaare I8d und I8e und 18g und 18h hervorgerufen wird,1/2 bzw. 3/^ der Amplitude der Feldstärken ist, die von den benachbarten Elektrodenpaaren erzeugt werden. Wenn man die Wirkungsgradamplituden mit dem Amplitudenwirkungsgrad gegenüber der Spannungsübertragungsfunktion zusammenzieht,wie in Fig. 9 dargestellt ist,so gibt es eine neue differentielle Spannung für jedes Paar benachbarter Elektroden, die eine Bildelement position festlegen. Da die kleinste, in Fig. 7 gezeigte Feldamplitude, nämlich die von den Elektroden I8d und I8e erzeugte, die Hälfte der maximalen Feldamplitude des von irgendeinem anderen benachbarten Elektrodenpaares erzeugten Feldes ist, beträgt die maximale differentielle Korrekturspannung, die den Elektroden I8d und I8e zugeordnet ist, das doppelte derjenigen, die irgendeinem anderen Elektrodenpaar zugeordnet ist, welches eine maximale Feldamplitude erzeugt. Somit wird bei dem in Fig. 7 gezeigten Fall eine ausgeglichene Feldstärke dadurch erreicht, daß analoge Korrekturspannungen an die Elektroden I8a-i8i wie folgt angelegt werden:

18a	18b	18c	I8d	I8e	I8f	18g	18h	181
5V	0	5V	Q	10V	5v	0	6.6 V	1.6V

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Bei dem gegebenen Beispiel sind nur zwei Streufeldstärken von dem Maximum unterschiedlich. Im praktischen Fall können viele Streufeldstärken unterschiedlich sein. Ein Beispiel bei dem AV zwischen jedem benachbarten Paar von Elektroden I8a-i8i benötigt wird, um gleiche Streufeldamplituden zu liefern,ist im folgenden gezeigt:

18a 18b 18c I8d i8e I8f 18g 18h I8i AV 1.0 1.0 0.9 0.8 1.2 .7 1.0 0.9

Die folgenden drei Sätze von differentiellen Spannungen liefern den erwünschten Ausgleich der Streufeldamplituden:

18a 18b 18c I8d I8e I8f 18g 18h I8i

1 0 1.0 0.1 0.9 2.1 1.4 0.4 1.3

0 1 0 0.9 1.7 0.5 1.2 0.2 1.1

1 0 1 1.9 1.1 2.3 1.6 0.6 1.2

Die Spannungsunterschiede bzw. differentiellen Spannungen, die zum Ausgleich der Streufeldamplituden benötigt werden, werden gespeichert und zu den Datenwortspannungen für jede Zeile addiert, wenn die Zeile gedruckt wird. Fig. 10 zeigt eine Abwandlung des Schaltkreises gemäß Fig. 5, um die Addition solcher Ausgleichsspannungen zu den Datenwortspannungen zu ermöglichen.

Es wird besonders auf die Fig. 10 Bezug genommen. Die rohen Digitaldaten und ein Systemtaktsignal werden einem JK-Flip-Flop 80 zugeführt, welches als ein T oder Kipp-Flip-Flop verbunden ist. Das Flip-Flop 80 ändert seinen Zustand jedesmal, wenn es einen Datenwert "1" (hoher Pegel) erhält, bleibt jedoch unverändert, wenn ein Datenwert "0" (niederer- Pegel) ansteht. Der Flip-Flop-Ausgang und die digitalen Daten werden einer arithme-

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tischen Logikeinheit 82 zugeführt, die auch die Elektroden-Feldkorrekturspannungen "D" von einem Elektrodenspannungsspeicher 84 erhält, der sie in Ansprechen auf die Elektrodenadresse abgibt. Die Logikeinheit 82 kann beispielsweise ein 4 Bit ALU 74S281 sein. Der Ausgang "C" der arithmetischen Logikeinheit 82 wird einem Ausgangsspeicherregister 84 zugeführt, welches einen Ausgang "E" abgibt, der zu der Einheit 82 zurückgeführt wird, um eine Anzeige des Datenwertes ( data) an die vorhergehende Elektrode zu geben. Der Ausgang "E" wird auch einem Digital/Analog-Umwandler 86 zugeführt, der eine korrigierte Elektrodenspannung zur Eingabe an einen Multiplexer 88 liefert, der seinen Ausgang an die Elektroden I8a-I8i abgibt. Fig. 10 zeigt auch die Zustände des ALU. Jedesmal, wenn der Flip-Flop seinen Zustand ändert, macht der ALU das Entgegengesetzte von dem, was er zuvor tat. Wenn somit der Flip-Flop auf niederem Pegel ist und die Daten niederen Pegel aufweisen, dann ist C=E; wenn der Flip-Flop einen hohen Pegel aufweist und die Daten einen niederen Pegel besitzen, bleibt der Zustand C=E weiter vorhanden; wenn der Flip-Flop einen niederen Pegel aufweist und die Daten einen hohen Pegel, dann ist C=E plus D; wenn der Flip-Flop einen hohen Pegel aufweist und die Daten einen hohen Pegel aufweisen, dann ist C=E minus D. Somit werden die rohen Daten mit der korrigierten Elektrodenspannung von dem Speicher gefaltet bzw. zusammengenommen und zu dem vorhergehenden Elektrodenwert addiert oder von diesem subtrahiert,um den neuen Elektrodenwert zu erhalten.

- Leerseite -

Claims

Patentanspruch

Elektro-optische Einrichtung mit einem elektrooptischen Element, einer Vielzahl Elektroden, die engstens mit dem elektro-optischen Element gekoppelt sind, einer ersten, mit den Elektroden-gekoppelten Einrichtung zum Anlegen von differentiell codierten Spannungen an die Elektroden, wodurch elektrische Streufelder innerhalb des elektro-optischen Elementes durch benachbarte Paare von Elektroden erzeugbar sind,
dadurch gekennzeichnet , daß eine zweite Einrichtung zum Speichern elektrischer, analoger Streufeldkorrekturspannungen für jede der Elektroden vorgesehen ist und daß eine dritte Einrichtung mit der ersten Einrichtung zum Erhalten der differentiell codierter: Spannungen und mit der zweiten Einrichtung zum Erhalten der analogen Korrekturspannungen gekoppelt ist, damit die elektrischen Streufelder, die innerhalb des elektro-optischen Elementes durch benachbarte Paare von Elektroden erzeugt werden, die gleiche Stärke aufweisen.