DE2606596C2

DE2606596C2 - Integrierte Lichtmodulationsmatrix für die Bilddarstellung und Bildprojektion

Info

Publication number: DE2606596C2
Application number: DE19762606596
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl.-Phys. Dr.-Ing. Hill; Ingolf Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. 2000 Hamburg Sander; Klaus-Peter Ing.(grad.) 2085 Quickborn Schmidt
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1976-02-19
Filing date: 1976-02-19
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE2606596A1

Description

Die Erfindung betrifft integrierte Lichtmodulationsmatrizen für die BüddarsteUung und Bildprojektion gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 3.

Derartige Lichtmodulationsmatrizen sind bereits aus der britischen Patentschrift 11 80 334 bekannt. Die einzelnen .Schaltzellen werden dabei mit in Zeilen- und

Spaltenrichtung liegenden Stromschleifen angesteuert, derart, daß jeweils eine Stromschleife am Ort einer Schaltzelle ein Magnetfeld erzeugt, das für sich allein zwar noch keinen Schaltvorgang, also ein Umklappen der senkrecht zur Matrixebene stehenden Magnetisierungsvektoren innerhalb der Schaltzellen bewirken kann, daß bei einer Addition zweier derartiger Magnetfelder jedoch ein solcher Umschaltvorgang ausgelöst wird Die gesamte Lichtmodulatiünsmatrix befindet sich dabei auf einer festen Temperatur. Eines der genannten Magnetfelder kann natürlich auch durch ein homogenes, die gesamte Lichtmodulationsmatrix durchsetzendes Magnetfeld realisiert sein.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Lichtmodulationsmatrize zu schaffen, deren Schaltzellen unter Anwendung von magnetischer Energie und von thermischer Energie, die jeweils den Schaltzellen lokal bei ihrer Ansteuerung auf elektronischem Wege zugeführt wird, geschaltet werden können.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im Anspruch 1 bzw. Ansprach 3 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Der Schaltvorgang einer einzelnen Schaltzeile erfolgt dabei gemäß Anspruch 1 so, daß an dem an der Schaltzelle angebrachten Widerstandselement ein kurzer Stromimpuls zur Erwärmung des Widerstandselementes und damit zur lokalen Erwärmung der Schaltzelle über den Kompensationspunkt angelegt wird. An die erwärmte Schaltzelle wird dann das in gewünschter Richtung senkrecht zur Matrixebene stehende Magnetfeld angelegt, das außerhalb der Lichtmodulationsmatrix erzeugt wird und alle Schaitzellen gleichzeitig durchdringt Die Magnetisierungsvektoren der erwärmten Schaltzelle stellen sich dann gemäß dem äußeren Magnetfeld ein, während die sich auf Kompensationstemperatur befindlichen Schaltzellen nicht beeinflußt werden. Das Schalten einer Zelle kann nach diesem Verfahren in weniger als einer Mikrosekunde durchgeführt werden.

Gemäß Anspruch 3 werden die einzelnen Schaltzellen durch eine zeilenweise lokale Temperaturerhöhung und durch lokale Magnetfelder, die durch auf der Lichtmodulationsmatrix z. B. in Spaltenrichtung liegende Leiterbahnen erzeugt werden, angesteuert. Die Zeilenauswahl wird dann durch Heizelektroden durchgeführt. Hierdurch wird eine besonders gute Störsicherheit in der Zeilenselektion erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Lichtmodulationsmatrizen können z. B. aus strukturierten magnetooptischen Schichten, beispielsweise aus Eisengranatschichten, bestehen. Derartige Schichten sind an sich schon aus der Speichertechnik bekannt (IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 9, No. 3, Sept. 1973, pp. 405—408). Man verwendet dort mehrere Mikrometer dicke, speziell dotierte Schichten, die auf einem einkristallinen Grundsubstrat aufgewachsen sind. Die Eisengranatschicht kann senkrecht zur Schichtfläche magnetisiert sein. Die Magnetisierung verschwindet durch Antiferromagnetismus im Bereich der sog. Kornpensationstemperatur. In diesem Bereich ist ein Umschalten des inneren Magnetisierungszustandes durch äußere Felder nicht möglich. Eine Netto Magnetisierung tritt jedocii wieder auf, wenn die Schicht z. B. über den Kompensationspunkt (Kompensationstemperatur) hinaus erwärmt wird. Dabei kann durch ein äußeres Magnetfeld die Magnetisierung umgeschaltet werden, wobei in der Praxis etwa eine Erwärmung um 20 bis 30° C bei äußeren Feldstärken um 100 Oe notwendig ist.

Mittels der genannten Lichtmodulationsmatrizen können z. B. Grautonbilder mit Hilfe eines Zeitmultiplexverfahrens, sowie durch Pulslängenmodulation erzeugt werden, wie es etwa aus IEEE Transactions on Electron Devices, 1974, Vol. ED-21, No. 2, pp. 146-155, bekannt ist Ebenso lassen sich (wie prinzipiell in S.

iti Sherr, Fundamentals of Display System Design, Verlag John Wiley u. Sons, New York, S. 155/156, 1970, beschrieben) durch übereinander projizierte einfarbige Einzelbilder mehrfarbige Bilder erzeugen.

Um eine lokalisierte Einstellung der Magnetisierung in lokalen, punktförmigen Bereichen auf einer Schicht zu ermöglichen, wird die Schicht strukturiert Durch eine Ätztechnologie werden dabei Teile des Materials entfernt, bis magnetisch voneinander isolierte Inseln übrigbleiben. Diese Inseln stellen einzelne Speicherzel-2u Ien dar, in denen die Magnetisierung zur Schichtnormalen paraliei oder antiparallel ausgeriuif-t werden kann, die also zwei Schaltzustände einnehmen können. Im Betrieb wird dabei die Speicherschicht bei der Kompensationstemperatur gehalten (in der Praxis in einem gewissen Bereich um die Kompensationstemperatur), so daß ein externes Magnetfeld keine Umschaltung bewirken kann. Zum Schalten einer Speicherzelle wird diese lokal z. B. durch einen auf sie fokussierten Laserstrahl kurzzeitig erhitzt und gleichzeitig ein 3d äußeres Magnetfeld gewünschter Richtung angelegt, das z. B. durch eine einfache Spule erzeugt wird. Die innere Magnetisierung richtet sich dann entsprechend dem äußeren Feld aus. Kurze Zeit später hat die Zelle wieder ihre alte Temperatur angenommen und der neue 3"j Schaltzustand ist sozusagen »eingefroren«. Der gesamte Schaltvorgang benötigt dabei nur wenige Mikrosekunden.

Zum Auslesen des Schaltzustandes nuizt nun den Faraday-Effekt aus. Entsprechend der eingestellten Magnetisierung dreht sich die Polarisationsebene von eingestrahltem linear polarisiertem Licht entweder nach rechts oder nach links in Strahlrichtung gesehen. Ordnet man dabei die Schicht zwischen nahezu gekreuzten Polarisatoren an, dann ergibt diese Drehung •»■Ι einen Lichtintensitätsunterschied am Ausgang des zweiten Polarisators, wodurch der jeweilige Schaltzustand markiert ist.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele dar. Es zeigt

Vi Fig.! eine schematische Anordnung für transmittiertes Licht

F i g. 2 eine schematische Anordung für reflektiertes Lieh'

F i g. 3 den Aufbau der Schaltzellen für Reflexion ·:···> F i g. 4 den Aufbiu der Schal tzcllen für Trinsmission

F i g. 5 den Aufbau einer magneto-optischen Schalt zelle

F i g. 6a, b rien Aufbau einer nur magnetisch betätigten Schaltfolie
«ι F i g. 6c ein Magnetfelddiagranim F i g. 7a, b eine Modulationsmatrix mit Ansteuerung F i g. 8 eine schematische Ansteuerschaiiung F i g. 9 eine Anordnung zur .Selektionsansteuerung

Fig. 10a, b ein Ausführungsbeispiel für thermo-mahi gnetischeSelektion.

Nach Fig. 1 fällt Licht L, über einen Polarisator P durch die Modulationsmatrix Λ/mit den Schaltzeüen Z. die vor einer Anschlußplatte K liegen, und tritt hinter

einem Analysator A aus (U) . Über eine Spule Sp wird ein äußeres Magnetfeld angelegt.

Die Anordnung nach F i g. 2 arbeitet mit einfallendem Licht ΖΛ das nach Durchgang durch einen Polarisationsstrahlenteiler Pt an der Modulationsmatrix M' mit den Schaltzellen Z' reflektiert wird und dann aus dem Polarisationsstrahlenteiler austritt (Ln). Zur festen Drehung der Polarisationsebene ist noch eine Plane PL vorgesehen.

Zwei Ausführungsbeispiele für den Aufbau eines Modulationselementes sind in F i g. 3 und 4 skizziert. Die Ausführungsform nach Fig. 1 arbeitel für d-is Licht in Reflexion, die zweite nach F i g. 4 in Transmission. Hei beiden gemeinsam wird auf einer Eisengranaischicht 1 eines Substrats 2 zunächst tine untere elektrisch leitende Elektrode 3. dann eine Widerstandsschicht 4 und dann eine obere elektrisch leitende Elektrode 5 aufgebracht. Für die reflektierende Anordnung können die elektrisch leitenden Elektroden i', 5' aus Metall sein. ft j r die Anordnung in Transmission sind sowohl die Elektroden 3', 5' als auch die WidersiandssLhicht 4' aus transparentem Material herzustellen (z. B. können Elektroden und Widerstandsschichten aus Zinn-lndiiim-Oxvd-Schichten in bekannter Technologie hergestellt werden).

Die /um Schalten erforderliche Wärmeenergie wird bei beiden Anordnungen durch Anlegen eines kurzen Stromimpulses an die Elektroden 3, ΐ bzw. 3', 5 erzeugt. Der Stromimpuls führt in der Widerstandsschicht 4 bzw. 4' zu Stromwärme, die über die Schaltzelle zum Substrat 2 abgeleitet wird. Das Schalten einer Zelle in einem äußeren Magnetfeld nach diesem Verfahren kann in der Praxis in weniger als einer Mikrosekunde durchgeführt werden.

In einer weiteren Ausführungsform nach F i g. 5 ist die magnetooptische Schicht 1 nur mit einer weiteren Schicht, der Widerstandsschicht 6. bedeckt. Diese wird seitlich über metallische Leiterbahnen 7 und 8 kontaktiert. Im Gegensatz zu den Ausführungsbeispie len nach F i g. 3 und 4 erfolgt hier der Stromfluß /in der Schicht parallel zu deren Oberfläche.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Schaltelement neben der Kompensationstemperatur betrieben und nur durch ein angelegtes Magnetfeld geschaltet. Das Magnetfeld H wird dabei durch aufgedampfte Leiterbahnen 9, 10 erzeugt (Fig. 6). Der Verlauf des magnetischen Feldes erreicht dabei im mittleren Bereich der Speicherzelle ein Maximum, während sich am Rande eine kleinere Feldstärke einstellt.

Bei Schaltzellen mit größeren Abmessungen kann ein lokales Magnetfeld auch durch aufgedampfte Leiterbahnen erzeugt werden, die ring- oder mäanderförmig das Schaltelement umschließen.

Schließlich ist auch eine Kombination von Tempera tur- und lokaler Magnetfelderzeugung denkbar, z. B. durch die Kombination des Elementes nach F i g. 6 mit einer zusätzlich aufgedampften Heizelektrode nach F i g. 3 oder 4. Ein solches Element kann dann durch mehrere Parameter selektiv gesteuert werden.

Eine Modulationsmatrix kann aus einer Vielzahl von magneto-optischen Schaltzellen hergestellt werden, die auf einem Substrat in einem regelmäßigen Raster angeordnet sind. Es können bis zu 250 000 Schaltzellen auf einem einzigen Substrat realisiert werden, so daß auch eine Büddarsteilung mit hoher Auflösung durch eine integrierte Komponente möglich ist.

Da zudem für das Schalten einer Zeile eine fest definierte Schaltschwelle besteht (es muß bei pauschal angelegtem Magnetfeld eine bestimmte Mindest-Wärmeenergie zugeführt werden oder bei fester Temperatur ein Magnetfeld einer bestimmten Mindestfeldstär-

• ke), kann ein »crossbar system« zur selektiven Ansteuerung der Schaltelemente vorgesehen werden. Ein Beispiel dafür ist in Fig. 7a und b skizziert, das von der Ausführungsform der Modulationszellen in Fig. 3 bzw. 4 ausgeht. Die selektive Ansteuerung einer

< Schaltzelle geschieht dabei dadurch, daß an die dieser zugeordneten Zeilen- 11 und Spaltenelektrode 12 eine geeignete Spannung angelegt wird. Zweckmäßig werden nicht nur eine Schaltzelle 13. sondern jeweils die Schaltzellen einer ganzen Zeile parallel geschaltet. Verwendet man dabei entsprechend dem Schaltplan nach I i g. 8 in Zeilen mit η Schaltzellen pro Zeile, und sieht man Schalter .9, und 5, mit einer Schaltzeit pro Schaltzelle bzw. pro Zeile von 10 bis 20 Mikrosekunden vor. dann können im Zeitmultiplexverfahren bis zu 2<X)0 Zeilen pro Matrix geschaltet werden, wenn von einer Bik'folgcfrequenz von 25 Bildern pro Sekunde ausgegangen wird. Dies ist weit mehr als für eine Bilddarstcllung mit den heute üblichen Videogeschwindiekeiten erforderlich ist.

Y)-A die einzelnen Schaltelemente an den Kreuzungspunkten eine lineare Strom-Spannungscharakteristik besi: '.en. ist allerdings bei Anwendung des Verfahrens nach F i g. 7 bzw. 8 mehr Steuerleistung aufzuwenden als in den zu schaltenden Zellen umgesetzt wird, da auch die

■■ nicht direkt angesteuerten Schaltzellen einen Teil der elektrischen Leistung verbrauchen. Diese Leistung kann minimalisiert werden, wenn an die eigentlich nicht anzusteuenden Elektroden der Spalten während der .Schaltzeit die Spannung 5 · U und an die nicht r angesteuerten Zeilenelektroden die Spannung ζ ■ U angelegt wird. Die optimalen Werte für s und ζ berechnen sich dabei nach den Formeln:

(m -Uh

1 + /i(m - 1)

/i · m ' 1 + h(m - 1)

wobei Λ die relative Anzahl der Schaltzellen pro Zeile darstellt, die pro Schaltvorgang im Mittel geschaltet werden. Bezeichnet man mit ü_mix das maximal erlaubte Übersprechen auf irgend eine nicht angesteuerte Schaltzelle der Matrix, berechnet aus den umgesetzten elektrischen Leistungen, dann ist für einen optimalen elektrischen Wirkungsgrad zu wählen

~ Λ) + A

Die Formeln gelten dabei für den in der Praxis wichtigen Fall, daß

[21 +

A(I -

Eine andere Ansteuermethode nach Fig.9 benutzt lokal erzeugte Magnetfelder zum selektiven Schalten, wobei das magnetische Material außerhalb des Kompensationspunktes betrieben wird. Bei diesem Verfah ren wird von der Schaltzelle 13 in F i g. 6 ausgegangen und es werden zusätzlich zu den spallenförmig angeordneten Leiterbahnen 12* isoliert davon gekreuz-

te Zeilenleiterbahnen 11' angeordnet. In den Zwischenräumen zwischen den parallelen Leiterbahnen werden jeweils maximale Magnetfelder erzeugt, die sich an der Kreuzungsstelle addieren. Dort entsteht angenähert ein doppelt so starkes Magnetfeld wie in den übrigen Bereichen, was zur Selektion ausgenutzt werden kann.

F.s ist auch eine Ansteuerung denkbar, die von einer Kombination der Erzeugung lokaler Magnetfelder und lokaler Temperaturerhöhung ausgeht. Zum Beispiel können unter Benutzung der Struktur nach Fig. 6 ^ln spaltenförmig lokale Magnetfelder erzeugt werden, die entsprechend der in eine Zeile einzuschreibenden Schaltstellungen gerichtet sind. Die Zeilenauswahl kann d.inn durch Hei/elektmden durchgeführt werden, die zusätzlich zu ilen Spaltenclektroclen in Zeilenrichtung (aber von diesen isoliert) aufgedampft werden. Das Magnetfeld wird dann nur im Bereich der erwärmten Scha¹'/eilen einer Zeile wirksam, wenn die gesamte Matrix, hei eier Ki.MuiieiiisiiiMjiiMCMipcriUur gehalten wnxl. Dieses Verfahren besitzt eine besonders gute Störsicherheit in der Zeilcnselektion.

Eine ähnliche Anordnung, die bei größeren Schalt/cllenabmessungen /. B. liber 40 μπι anwendbar ist. zeigt Ι·" ι g. IOa und b. Hier sind die Leiterbahnen 14 für die Erzeugung eines Magnetfeldes imianderförtnig in Spaltenrichiung angeordnet. Benachbarte Leiterbahnen 14 und 14 überdecken sich dabei, jeweils alle 2 Schalt/eilen 13 in Spaltenrichtung gesehen. Dabei ist eine Isolieningsschicht 15 /wischen beiden vorgesehen. Die Zeilenselektion erfolgt durch streifenförmig an- n gco'iunete Zcilenhei/elektroden 16 Die Spaltenselek tion wird magnetisch durchgeführt, wobei entsprechende S'röme / in positiver oder negativer Richtung die Spaltenelektroden 14 und 14' durchlaufen. Im Bereich der Überdcckung addieren sich dabei einmal die Ströme : oder sie subtrahieren sich. F.ntsprechend kann der Betrag der magnetischen Feldstärke in den angrenzenden Schalt/eilen annähernd die Werte //„.„ oder '/>//..,, annehmen. Die Schwellfeldstärke muß dabei unterhalb ,'.-If-j, liegen. =

Die Konfiguration erlaubt eine gute Zeilen- und eine gute Spaltenselektion. Die Schaltzellen nichtgeschalteter Zeilen werden beim Kompensationspunkt betrieben und können daher auch bei der Feldstärke H_n.,, noch nicht ansprechen. *■

Die Modulationsmatrix muß über eine Vielzahl von elektrischen Verbindungen an eine Ansteuerschaltung angeschlossen werden. Dieses Problem kann am einfachsten mit der Technik der sogenannten »solder bumps« gelöst werden. Dabei werden an den Verbin- "»" dungspunkten. z. B. an den Enden der Zeichen- und Spaltenelektroden, galvanisch Lötpunkte 17 aufgewachsen (F i g. 7. a. b). Durch Erhitzen kann die Gesamtheit der Verbindungen zu einer entsprechenden Gegenkon- taktplatte in einem Arbeitsgang hergestellt werden. « Diese Technik wird bekannterweise bereits in der Praxis zur Kontaktierung von integrierten Halbleiterschaltungen angewendet.

Die Modulationsmatrix arbeitet grundsätzlich digital mit zwei Schaltstufen. Trotz der digitalen Schaltcha- fc^ rakteristik kann sie für eine Graustufendarstellung verwendet werden, wenn ein Zeitmultiplexverfahren, ζ. B. ein Pulslängenmodulationsverfahren, angewendet wird. Bei der Anwendung dieses Verfahrens werden die einzelnen Modulationselemente für unterschiedlich b5 lange Zeiten auf hei! bzw. dunkel geschähet. Geschieht dies mit einer Folgefrequenz, die größer ist als die Ansprechfrequenz des Auges von 25 FIz, dann mittel! das Auge über die empfangenen l.ichlimpulse hinweg und sieht praktisch einen Grauwert, dessen Helligkeit mil dem Tastverhältnis des Schaltens jeder Speicherzelle zu-oder abnimmt.

Fs kann eine analoge oder eine digitale Graustufenskala realisiert werden. Bei der analogen Darstellung ist allerdings praktisch eine parallele Ansteuerung der Modulationszellen der Matrix notwendig, was zu sehr großem Aufwand führt. Für die Praxis ist eine digitale Graustufenskala sinnvoller, wobei vorteilhafterweise eine feste Zahl von ι. B. η verschiedenen Zeilinler\ allen vorgegeben wird, deren Lunge /. B. jeweils um den Faktor ">. zunimmt, so daß durch Addition dieser Zeitinten.illc 2' Graustufen darstellbar sind. Entsprechend dieser Zahl von Zeitintervallen ist dann die gesamte Matrix abzutasten. Praktisch bedeutet dies eine erhöhte Bildabtastfrcquenz. So wird die Matrix z. M. für die ! \·-''•!eü'jng vnn 8 finuisiiifen bei einer Bildfrequenz von 2t Hz 7"Jtnil pro Sekunde abgetastet, wobei /. B.die Ansteuerung so. vorgenommen wird. daU jeweils innerhalb einer 25.Me! Sekunde alle Modulationselemente für jeweils eines, zwei oder drei Intervalle auf die Stellung >>Hcll« geschaltet werden, entsprechend den darzustellenden Graustufen.

line weitere Möglichkeit zur Grausiufendarstclhing ergibt sieh durch die schichtweise Anordnung von mehreren getrennten Modulationsmatrizen übereinander. Dabei können die Mndulationshiibe der Einzelmatri/.en wieder nach einem bestimmten Schema abgestuft werden. Läßt man z. B. den Modulationshub vnn Matrix zu Matrix um den Faktor 2 ansteigen, dann kann mit π ubereinandergeschichieten Matrizen eine Graustufenskala mit 2~ Abstufungen erzielt «erden. Fs können aber auch andere Charakteristiken gewählt werden, die eventuell der Empfindlichkeit des menschlichen Auges speziell angepaßt sind.

Eine Graustufendarstelliing kann schließlich auch noch durch die Zuordnung von mehreren Modulaiionszellen zu einem Bildpunkt erreicht werden. Die Anzahl der Modulationszellen steigt dann mit der gewünschten Zahl von darzustellenden Graustufen an Die Zahl der Modulationszellen je Bildpunkt wird ein Minimum, wenn die Fläche der Zeilen z. B. mit dem Faktor 2 von Zelle zu Zelle ansteigt. Die Zahl von m Modulationszellen je Bildpunkt kann dann zur Darstellung von 2" Graustufen dienen. Bei diesem Verfahren mit abgestuften Flächen wird allerdings der Aufbau der Matrix inhomogen und damit komplizierter.

Für eine mehrfarbige Darstellung kann grundsätzlich eine Anordnung mit mehreren parallel betriebenen einfarbigen Kanälen mit entsprechenden Lichtmodulationsmatrizen verwendet werden, deren Bilder übereinanderprojiziert werden. Daneben besteht aber auch die Möglichkeit, ein Zeitmultiplexverfahren zu wählen. Dabei muß eine Lichtquelle verwendet werden, die schnell hintereinander die gewünschten Grundfarben erzeugt wobei die Farben mit einer Folgefrequenz von wenigstens 25 Hz mal Anzahl der darzustellenden Farben eingetastet werden müssen, damit das Auge des Betrachters ein flickerfreies Bild sieht. Zu jeder der gerade eingeschalteten Farben wird dabei das dieser Farbe zugeordnete Bild mit der Modulationsmatrix erzeugt.

Alle Verfahren zur Farbenerzeugung können natürlich mit den entsprechender. Verfahren zur Grasjtop.darstelhing kombiniert werden.

Hierzu S Blatt /.dcrimimicn

230 219/301

Claims

Patentansprüche:

1. integrierte Lichtmodulationsmatrix für die Bilddarstellung und Bildprojektion, angeordnet in einem homogenen und senkrecht zur Matrixebene liegenden Magnetfeld, bestehend aus einer Vielzahl von zeilen- und spaltenweise angeordneten, magnetooptischen Schaltzellen aus ferrimagnetischem Material mit einem vom Schaltzustand abhängigen Faraday-Effekt, über den mit Hilfe von Polarisatoren und Analysatoren ein auf die Schaltzellen auftreffender Lichtstrahl modulierbar ist, und mit einem matrixartigen Leiterbahnen-System zur elektronischen Aussteuerung individueller Schaltzellen, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Schaltzelle (Z, Z', 13) ein mit dem Leiterbahnen-System ansteuerbares, lichtdurchlässiges oder reflektierendes Widerstandselement (3,4,5; 3', 4', 5'; 6, 7, 8) aufgebracht ist und Mittel zum Halten der Schaiizeiien (Z, Z', 13) auf wenigstens annähernd der Kompensationstemperatur vorgesehen sind, derart, daß bei lokaler Erzeugung von Stromwärme in ausgewählten Widerstandselementen (3, 4, 5; 3', 4', 5'; 6, 7, 8) die Temperatur in den zugehörigen Schaltzellen (Z, Z', 13) über die Kompensationstemperatur erhöht ist und der Schaltzustand entsprechend der Richtung des homogenen Magnetfeldes änderbar ist

2. Lichtmodulationsmatrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterbahnen-System aus streifenförmigen, dir. Schaltzellen (Z, Z', 13) zeilen- und spaltenweise bedeckenden, elektrisch leitenden und transparenten oder reflektierenden Elektroden (3, 5; 3', 5') bestent, die voneinander elektrisch isoliert sind und zwischen denen sich im Bereich jeweils einer Schaltzelle ein schichtförmiges Widerstandselement (4,4') befindet.

3. Integrierte Lichtmodulationsmatrix für die Bilddarstellung und Bildprojektion, bestehend aus einer Vielzahl von zeilen- und spaltenweise angeordneten, magnetooptischen Schaltzellen aus ferrimagnetischem Material mit. einem vom Schaltzustand abhängigen Faraday-Effekt, über den mit Hilfe von Polarisatoren und Analysatoren ein auf die Schaltzellen auftreffender Lichtstrahl modulierbar ist, und mit einem matrixartigen Leiterbahnen-System zur elektronischen Aussteuerung individueller Schaltzellen, wobei durch die in Spaltenrichtung verlaufenden Leiterbahnen in unterschiedlichen Richtungen Ströme zur lokalen Erzeugung von Magnetfeldern an den Orten der Schaltzellen fließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzellen (13) zur zeilenweisen Selektion zusätzlich mit lichtdurchlässigen oder reflektierenden Widerstandselementen (3,4,5; 3', 4', 5'; 6, 7, 8) bedeckt sind und Mittel zum Halten der Schaltzellen (13) auf wenigstens annähernd der Kompensationstemperatur vorgesehen sind, derart, daß bei zeilenweiser Erzeugung von Stromwärme die Temperatur entsprechend zeilenweise über die Kompensationstemperatur erhöht ist und der Schallzustand ausgewählter Schaltzellen (13) entsprechend dem lokal erzeugten Magnetfeld änderbar ist (F^: ig. 3,4,5.1 Oa, b).

4. Lichtmodulationsmatrix nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (14, 14') zur Erzeugung der Magnetfelder die Schaltzellen (13) mäanderförmig umschließen (F i g. 10a, b).

5. Lichtmodulationsmatrix nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzellen (13) zur Ausbildung der Widerstandselemente zeilenweise mit streifenförmigen Leiterbahnen (16) mit festem Widerstand bedeckt sind,

6. Lichtmodulationsmatrix nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung zwischen der Modulationsmatrix und einer äußeren Ansteuerschaltung galvanisch

ίο Lötpunkte (17) an den Enden der Leiterbahnen (11, 12) aufgewachsen sind, die durch Erhitzen mit einer Gegenkontaktplatte verbunden werden (solder bumps) (F i g. 7a).

7. Lichtmodulationsmatrix nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, mit einer Ansteuerschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Grautonbildern eine Zeitmultiplexansteuerung verwendet ist, bei der die Schaltzellen in Abhängigkeit der darzustellenden Lichthelligkeit unterschiedlich lange auf »hell« oder »dunkel« geschaltet sind, und daß die Schaltfrequenz für jede Schallzelle dabei größer ist als die Grenzfrequenz des menschlichen Auges.

8. Lichtmodulationsmatrix nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildabtastung in zeitlichen Intervallen jeweils um den Faktor zwei ansteigender Lange erfolgt

9. Lichtmodulationsmatrix nach einem der Ansprüche ! bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

so Grautonbilder durch mehrere übereinander angeordnete Lichtmodulationsmatrizen erzeugt sind, deren Modulationseffekt sich addiert.

10. Lichtmodulationsmatrix nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulationseffekt der übereinander angeordneten Matrizen jeweils um den Faktor zwei ansteigt

11. Lichtmodulationsmatrix nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaltzellen einem bifdpunkt zugeordnet

■so sind, und daß Grautonbilder dadurch erzeugt werden, daß mehr oder weniger dieser Schaltzellen eingeschaltet sind.

12. Lichtmodulationsmatrix nach Anspruch 7 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine mehrfarbige BüddarsteUung mit mehreren gleichartigen Modulationsmatrizen je darzustellender Farbe erfolgt, wobei die Einzelbilder übereinander projiziert sind,

13. Lichtmodulationsmatrix nach Anspruch 7 oder II, dadurch gekennzeichnet, daß zur mehrfarbigen

V) Bilddarstellung eine Zeitmultiplexansteuerung verwendet ist, bei der eine schnell auf die einzelnen Farben umschaltbare Lichtquelle vorgesehen ist, und jeweils bei Einschalten einer Lichtfarbe mit der Modulationsmatrix das dieser Lichtfarbe zugeordne-

'"■ te Bild erzeugt wird, und daß das Umschalten auf die einzelnen Farben so schnell erfolgt, daß das Auge eines Beobachters alle erzeugten Bilder gleichzeitig sieht.