NL8001281A

NL8001281A - Weergeefinrichting.

Info

Publication number: NL8001281A
Application number: NL8001281A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1980-03-04
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1981-10-01
Also published as: EP0035299B1; CA1158436A; DE3160906D1; US4459182A; ES499962A0; EP0035299A3; EP0035299A2; ES8201739A1; JPS56137384A; US4403248A

Description

' t i. ί PHN 9694 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven. Weerqeefinrichtinq.

De uitvinding heeft betrekking op een weergeef-inrichting bevattende een doorzichtige eerste steunplaat voorzien van een transflektieve laag, en een gedeeltelijk reflekterende laag, welke in nagenoeg gelijke mate 5 reflekteert als de transflektieve laag ,en well<e bewee<£aar is bevestigd op korte afstand van de eerste steunplaat, zodanig dat bij invallend licht afhankelijk van de afstand tussen de transflektieve en gedeeltelijk reflekterende laag interferentie verschijnselen optreden.

10 De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke weergeef-inrichting. De uitvinding heeft voorts betrekking op een projektie-televisieinrichting voorzien van een dergelijke weergeefinrichting.

15 Een dergelijke weergeefinrichting is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 2,534,846. Hierbij wordt een invallende lichtbundel door de transflektieve laag gedeeltelijk gereflekteerd en gedeeltelijk doorgelaten, waarna het doorgelaten licht gedeeltelijk wordt gereflek-20 teerd door de gedeeltelijk reflekterende laag. De reflekties van de transflektieve en gedeeltelijk reflekterende laag zijn aan elkaar gelijk, zodat de beide lagen een zogenaamde Fabry-Perot interferometer vormen. Afhankelijk van de afstand en het medium tussen de transflektieve laag en 25 de gedeeltelijk reflekterende laag treedt interferentie op tussen het direct door de transflektieve laag ge-reflekteerde en het door de gedeeltelijk reflekterende laag gereflekteerde licht. De transflektieve en gedeeltelijke reflekterende laag zijn aan weerszijden van een " '' 30 piezo-elektrisch kristal aangebracht. De afstand tussen de transflektieve en reflekterende laag wordt geregeld met behulp van een over de lagen aangebrachte spanning, waardoor de dikte van het piezo-elektrische kristal in 800 1 2 81 V τ ΡΗΝ 9694 2 meer of mindere mate verandert. De opbouw en besturing van een dergelijke inrichting zijn echter niet geschikt om toegepast te worden bij een weergeefinrichting, waarbij het beeld is opgebouwd uit een groot aantal 5 afzonderlijk bestuurbare weergeefelementen.

Het is dan ook het doel van de uitvinding een weergeefinrichting aan te geven, welke op eenvoudige wijze met een groot aantal weergeefelementen is uit te voeren.

Een verder doel van de uitvinding is een weer-10 geefinrichting aan te geven, welke geschikt is voor het weergeven van alpha numerieke- en video-informatie.

Nog een verder doel van de uitvinding is een weergeefinrichting aan te geven, welke zowel spannings-gestuurd als ladingsgestuurd kan worden.

15 Nog een ander doel van de uitvinding is een weergeefinrichting aan te geven, waarmee gekleurde beelden kunnen worden waargenomen.

Een weergeefinrichting van een in de aanhef genoemde soort wordt volgens de uitvinding daartoe ge-20 kenmerkt, doordat de gedeeltelijk reflekterende laag een patroon van verend bevestigde elektroden vormt en de transflektieve laag in voor één of meer verend bevestigde elektroden gemeenschappelijke gebieden is verdeeld.

25 Een uitvoeringsvorm van een weergeefinrichting waarbij deze als een zogenaamd crossbar display kan worden uitgevoerd, wordt gekenmerkt, doordat het patroon van verend bevestigde elektroden een eerste rooster van evenwijdige strippen vormt en de gemeenschappelijke 30 gebieden van de transflektieve laag een tweede rooster van evenwijdige strippen vormen, welke de strippen van het eerste rooster kruisen.

Een verdere uitvoeringsvorm van een weergeefinrichting wordt gekenmerkt, doordat het patroon van 35 verend bevestigde elektroden een eerste stelsel van elektroden vormt en de gebieden van de transflektieve laag een tweede stelsel van elektroden vormen. Door het aanleggen van een spanning over de elektroden van 800 1 2 81 * ï PHN 9694 3 het eerste stelsel en de elektroden van het tweede stelsel wordt een verend bevestigde elektrode ten gevolge van de elektrostatische kracht naar een elektrode van de transflektieve laag getrokken, welke beweging echter 5 wordt tegengewerkt door de optredende veerkracht van de verend bevestigde elektrode. Beneden een bepaalde van de afstand tussen de elektroden afhankelijke spanning stelt zich een stabiel evenwicht in tussen de elektrostatische kracht en de veerkracht, zodat over een bepaald gebied 10 van de elektrodenafstand de afstand tussen een verende elektrode en een elektrode van de transflektieve laag kan worden ingesteld. Bij grotere waarden van de spanning wordt het evenwicht tussen de elektrostatische kracht en de veerkracht instabiel, zodat de verend bevestigde elektrode 15 naar de elektrode van de transflektieve laag wordt versneld. .

Nog een verdere uitvoeringsvorm van een weergeef inrichting wordt gekenmerkt, doordat het patroon van verend bevestigde elektroden een eerste stelsel van 2o elektroden vormt en op enige afstand van de eerste steun- plaat een tweede steunplaat is aangebracht, welke is voorzien van een tweede stelsel van elektroden dat in registratie is met de gebieden van de transflektieve laag. De afstand tussen een verend bevestigde elektrode en een gebied 25 van de transflektieve laag wordt gevarieerd door het aanleggen van een spanning over een elektrode van de tweede steunplaat en een verend bevestigde elektrode.

Doordat de afstand tussen de tweede steunplaat en de gedeeltelijk reflekterende laag van de verend bevestigde 30 elektroden groter gekozen kan worden dan de afstand tussen de eerste steunplaat en de gedeeltelijk reflekterende laag van verende elektroden, is het bereik waarin zich een stabiel evenwicht instelt tussen de elektrostatische kracht en de veerkracht groter dan bij de hierboven 35 beschreven vorige uitvoeringsvorm. Hierdoor kan voor het regelen van de waargenomen reflektie tussen maximale en minimale intensiteit geheel van nulde orde effecten gebruik worden gemaakt. Dit heeft het voordeel dat de 800 1 2 81 *'· » PHN 9694 4 hookonafhankelijkheid van de waargenomen verschijnselen groot is.

Weer een andere uitvoeringsvorm, waarbij de elektroden van het eerste stelsel onderling zijn doorver-5 bonden en de elektroden van het tweede stelsel stripvormig zijn, wordt gekenmerkt, doordat op enige afstand van de eerste steunplaat een tweede steunplaat is aangebracht, welke is voorzien van een derde stelsel van stripvormige elektroden, welke de stripvormige elektroden 10 van het tweede stelsel kruisen. Door het aanleggen van geschikte spanningen over elektroden van het eerste, tweede en derde stelsel kunnen de verend bevestigde elektroden ofwel tegen de eerste steunplaat ofwel tegen de tweede steunplaat aanliggen. Opgemerkt wordt dat 15 een weergeefinrichting met twee van elektroden voorziene steunplaten met verend bevestigde elektroden tussen de steunplaten op zich bekend is uit de Nederlandse octrooiaanvrage 7510103. Het betreft daar echter een met vloeistof gevulde weergeefinrichting, terwijl de afstand tussen de 20 steunplaten veel groter is dan de voor interferentie benodigde kleine afstand tussen de steunplaten bij een weergeefinrichting volgens de uitvinding.

Een andere uitvoeringsvorm van een weergeefinrichting wordt gekenmerkt, doordat de weergeefinrichting 25 middelen bevat voor het aanbrengen van een lading op de verende elektroden. Het met behulp van een lading besturen van de weergeefinrichting heeft het voordeel, dat over de gehele afstand tussen een verend bevestigde elektrode en een elektrode van de transflektieve laag de ten gevolge van 30 de oplading optredende elektrostatische kracht evenwicht kan maken met de veerkracht van een verend bevestigde elektrode.

Een nadere uitvoeringsvorm van een ladings-gestuurde weergeefinrichting wordt gekenmerkt, doordat de 35 eerste steunplaat deel uitmaakt van een glazen omhulling, welke een elektronenkanon bevat voor het opwekken van een op de eerste steunplaat gerichte elektronenbundel, welke de eerste steunplaat volgens een regelmatig patroon 800 1 2 81 PHN 9694 5 if Jr aftast en de verend bevestigde elektroden oplaadt,

De verende elektroden worden van de gewenste lading voorzien door de elektronenbundel op bekende wijze te moduleren overeenkomstig de aangeboden informatie.

5 Een dergelijke weergeefinrichting is geschikt voor een informatie-verwerkingsinrichting, welke voorzien is van een lichtbron, eerste optische middelen voor het verkrijgen van een evenwijdige lichtbundel welke op de weergeefinrichting invalt, welke weergeefinrichting het invallende 10 licht moduleert.

Gekleurde beelden kunnen worden verkregen door gebruik te maken van een lichtbron, welke rood, groen en blauw licht uitzendt.

Een dergelijke weergeefinrichting is bijzonder 15 geschikt voor een projektietelevisieinrichting, welke is voorzien van tenminste twee weergeefinrichtingen en welke projek-tietelevisie-inrichting voor elke weergeefinrichting is voorzien van een lichtbron, welke licht van één kleur uitzendt, eerste optische middelen voor het verkrijgen van een evenwij-20 dige lichtbundel welke invalt op de weergeefinrichting, die het invallende licht moduleert en tweede optische middelen voor het projekteren van het gemoduleerde licht op een voor de weergeefinrichtingen gemeenschappelijk scherm. Elke weergeefinrichting wordt gebruikt voor het moduleren van licht 25 van êên kleur, waarbij de beelden van de weergeefinrichtingen overlappend op een scherm worden geprojekteerd, zodat een kleurenbeeld wordt waargenomen.

Opgemerkt wordt dat uit het Amerikaanse octrooi-schrift 3,746,911 een projektietelevisie-inrichting bekend 30 is, waarbij met behulp van een elektronenbundel deformeer-bare spiegeltjes worden opgeladen. Afhankelijk van de lading worden de spiegeltjes meer of minder gekromd. Met behulp van een Schlieren-optiek wordt het gereflekteerde licht op een scherm afgebeeld.

35 Bij een dergelijke projektietelevisie-inrichting treden echter hinderlijke diffractie-patronen op,welke veroorzaakt worden door de spleten tussen de spiegeltjes.

Bovendien is het benodige Schlieren-optiek een ingewikkeld optiek, daar dit het gereflekteerde licht van de gekromde 800 1 2 81 * ► PHN 9694 6 spiegeltjes moet afbeelden op het scherm, maar tevens het gereflekteerde licht van de niet gekromde spiegeltjes moet blokkeren.

Een eerste werkwijze voor het vervaardigen van 5 een weergeefinrichting wordt gekenmerkt door de volgende stappen: a) het aanbrengen van een patroon van een transflek-tief materiaal op een steunplaat, b) het aanbrengen van een laag aluminium, dat 10 etsbaar is met een eerste etsmiddel, c) het eloxeren van gebiedjes van de laag aluminium, welke aan de steunplaat bevestigd dienen te blijven, d) het galvanisch aangroeien van een laag van een elektrodemateriaal, dat etsbaar is met een tweede ets- 15 middel, e) het met behulp van een foto-etsmethode en het tweede etsmiddel aanbrengen van het elektrodenpatroon in de laag elektrodemateriaal, f) het verwijderen van de niet geëloxeerde gedeelten 20 van de aluminiumlaag, via de randen in de laag elektrodemateriaal, met het eerste etsmiddel.

Een tweede werkwijze voor het vervaardigen van een weergeefinrichting wordt gekenmerkt door de volgende stappen: 25 a) het aanbrengen van een patroon van een trans- flektief materiaal op een steunplaat, b) het aanbrengen van een laag aluminium, dat etsbaar is met een eerste etsmiddel, c) het met behulp van een foto-etsmethode en het 30 eerste etsmiddel verwijderen van gebiedjes in de laag aluminium, d) het galvanisch aangroeien van een laag van een elektrodemateriaal,dat etsbaar is met een tweede etsmiddel , 35 e) het met behulp van een foto-etsmethode en het tweede etsmiddel aanbrengen van een elektrodenpatroon in de laag elektrodemateriaal, f) het verwijderen van de laag aluminium via de 800 1 2 81 ΡΗΝ 9694 7 Λ' -Jr randen in de laag elektrodemateriaal met het eerste etsmiddel.

Om de evenwijdigheid van het voor het weergeven effektieve gedeelte van de verende elektroden met de 5 transflektieve laag te verzekeren en deze onafhankelijk te maken van de eigenlijke verende, flexibele gedeelten van de verende elektroden wordt volgens een verdere uitvoeringsvorm van de eerste of tweede werkwijze na stap e het effectieve gedeelte van de verende elektroden door 10 galvanisch aangroeien voorzien van een verstevigingslaag van elektrodemateriaal, dat etsbaar is met het tweede etsmiddel.

Op deze wijze is het mogelijk verend bevestigde elektroden te vervaardigen met een zeer grote vlakheid 15 welke nagenoeg zonder mechanische spanningen zich op zeer korte afstand van de steunplaat bevinden.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van bijgaande tekening, waarvan fig, la en lb schematische tekeningen zijn 20 voor het verklaren van het werkingsprincipe van de weergeef inrichting , fig. 2 een doorsnede van een eerste uitvoeringsvorm van een weergeefinrichting toont, fig. 3 een bovenaanzicht van een verende 25 elektrode toont, fig. 4a, b en c de werking van de weergeef-inrichting nader verklaren, in het geval de weergeef-inrichting spanningsgestuurd wordt, fig. 5a en 5b een doorsnede van een tweede 30 resp. derde uitvoeringsvorm van een weergeefinrichting tonen, fig. 6a en 6b de werking van de weergeefinrichting nader verklaren, in het geval de weergeefinrichting ladingsgestuurd wordt, 35 fig. 7a een doorsnede van een vierde uit voeringsvorm van een weergeefinrichting toont, fig. 7b een detail van de weergeefinrichting uit fig. 7a nader toont, 800 1 2 81 PHN 9694 8 fig. 8 een uitvoeringsvorm van een inrichting met een weergeefinrichting volgens de uitvinding toont, fig. 9 een uitvoeringsvorm van een projectie-televisieinrichting volgens de uitvinding toont, 5 fig. 10a, b, c en d de werkwijzen voor het vervaardigen van een weergeefinrichting volgens de uitvinding nader verklaren.

Aan de hand van figuur la zal het werkingsprincipe van een weergeefinrichting volgens de uitvinding worden 10 verklaard. Schematisch is een transflektieve laag 1 en een zich op een afstand d hiervan bevindende gedeeltelijk reflekterende laag 2 aangegeven. De reflekties van de laag 1 en de laag 2 zijn gelijk. Van een invallende lichtbundel 3 wordt door de transflektieve laag 1 een 15 deel gereflekteerd en een deel doorgelaten. Het doorgelaten licht wordt gedeeltelijk gereflekteerd door de gedeeltelijk reflekterende laag 2. Het niet door de laag 2 gereflekteerde licht kan door de laag 2 worden doorgelaten of worden geabsorbeerd. Door herhaalde interne 20 reflekties aan de lagen 1 en 2 ontstaan een aantal parallelle deelbundels 5a, 5b en 5c, met afnemende intensiteit.

Hebben deze parallelle deelbundels 5 samen nagenoeg dezelfde intensiteit als de direkt aan de laag 1 gereflek-deelbundel 4, dan kan door het variëren van de afstand 25 d voor een bepaalde golflengte de intensiteit van het gereflekteerde licht ten gevolge van de optredende interferentie tussen nagenoeg 0 en een van de reflektie-coëfficiënt van de lagen 1 en 2 afhankelijke maximale waarde geregeld worden. Is de invallende lichtbundel uit 30 licht van meerdere golflengten samengesteld, dan worden bij het variëren van de afstand d gereflekteerd licht van de opeenvolgende golflengten waargenomen.

In figuur 1b is de relatieve inteisiteit van de hoeveelheid gereflekteerd licht weergegeven als funktie 35 van het door de afstand tussen de lagen 1 en 2 bepaalde faseverschil cK tussen het direct aan laag 1 en het aan laag 2 gereflekteerde licht voor een reflektie-coëfficiënt van de lagen 1 en 2 van 0,5.

800 1 2 81 j -i.

PHN 9694 9

In figuur 2 is schematische- een doorsnede van een uitvoeringsvorm van een weergeefinrichting getekend. Op een glazen steunplaat 10 zijn een aantal stripvormige transflek- tieve elektroden 11 aangebracht. De elektroden 11 worden ge-δ vormd door een 0.05 ^um dikke laag 12 van indium- of tin-oxide waarop een 0,01 a 0,02yum dikke laag 13 van chroom is aangebracht. In plaats van de lagen 12 en 13 kan eventueel ook één laag alleen van chroom worden aangebracht. Op een afstand van 0,3 /Urn van de stripvormige elekroden 11 zijn 10 elektroden 14 verend bevestigd aan pilaartjes 15. De elektroden 14 zijn onderling doorverbonden, zodanig dat stripvormige elektroden 16 gevormd worden, welke nagenoeg loodrecht staan op de stripvormige elektroden 11. Op deze wijze wordt een zogenaamd cross-bar display verkregen, waarbij de elek-15 troden 14 de kolommen en de elektroden 16 de rijen van de weergeefinrichting vormen. De verende elektroden 14 zijn vervaardigd van nikkel en bezitten een dikte van 0,3^um. De pilaartjes 15 zijn vervaardigd van aluminium-oxide. De pilaartjes 15 kunnen ook uit de laag nikkel van de verende elek- 20 troden zelf vervaardigd worden hetgeen aan de hand van figuur 10d nader verklaard zal worden.

In figuur 3 is een bovenaanzicht getekend van een afzonderlijke verende elektrode 20. Elke elektrode 20 bevat een centraal gedeelte 21, dat via dunne stripjes 23 door 25 middel van de vlakjes 24is:be ifestigd aan de pilaartjes 25, welke gestippeld zijn weergegeven. De stripjes 23 vormen de verende elementen van het weergeefelement, waardoor het centrale gedeelte 21 van de elektroden 20 evenwijdig aan zichzelf verplaatsbaar is. De elektrode 20 heeft een oppervlakte van 200 x 200^um.

Aan de hand van de fiuren 4a en 4b zal de werking van een verende elektrode nader worden verklaard. In fig. 4a is schematisch één weergeefelement getekend, waarbij op een glazen steunplaat 30 een transHektieve elektrode 31 en op 35 afstand a hiervan door middel van de pilaartjes 32 een verende elektrode 33 is aangebracht. De verende elektrode 33 kan worden voorgesteld als een centraal versterkt gedeelte 34 800 1 2 81 PHN 9694 10 dat met behulp van de veren 36 met een gezamenlijke veerkon-stante C aan de vlakjes 35 is bevestigd. Wordt over de elektroden 31 en 33 een spanning V aangelegd, dan ondervindt het centrale gedeelte 34 een naar elektrode 31 gerichte elektro-5 statische kracht en een tegengesteld gerichte veerkracht. De elektrode 34 is in evenwicht als geldt: V = (a-x) (2 C x)%

E

o 10 In figuur 4b is bovenstaande vergelijking in V en ï weergegeven. Voor spanninge beneden

U - ( — £§. ) Λ x - —a is V1 " <27 20 ; 3’ Χ " 3a 1S

,. het evenwicht tussen de elektrostatische kracht en de veer-kracht stabiel. Voor spanningen boven V^ wordt het evenwicht labiel en klapt de elektrode 34 naar elektrode 31.

De weergeefinrichting kan nu op verschillend manieren bedreven worden. Volgens een eerste manier worden de elek-2Q troden gestuurd met spanningen welke kleiner zijn dan V^, zodat de elektrode 34 zich kan bewegen over een afstand X = ya, gerekend vanaf de positie waarbij de elektrode 34 zich bij een spanning V = 0 op een afstand a van de elektrode 31 bevindt. Valt op de weergeefinrichting een lichtbundel met een golflengte λ,, dus licht van één kleur, in onder een

Za J.

hoek eC met de normaal op de eerste steunplaat en is de afstand tussen de verende elektrode 33 en elektrode 31 bij V = o gelijk aan a = ~r λ /cos« dan kan door het variëren 4 1 ^ van afstand over een bereik van -ja de reflektie van het op- „„ vallende licht van nul tot maximale intensiteit worden ge-30 regeld. Bevat de invallende lichtbundel licht van meerdere golflengten, dan wordt bij het variëren van de afstand tussen de elektroden gereflekteerd licht van de respectievelijke golflengten en dus kleuren waargenomen. Het is eveneens mogelijk de bistabiele mode te gebruiken, waarbij de verende oö elektrode 34 zich slechts in twee uiterste standen kan bevinden. Hiervoor is een ten opzichte van figuur 4a iets 800 1 2 81 PHN 9694 11 gewijzigde uitvoeringsvorm nodig, welke in figuur 4c is weergegeven, waarbij overeenkomstige onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid. Bij een spanning V = 0 bevindt de elektrode 34 zich op een afstand a van de elektrode 5 31. Deze afstand a is zo gekozen, dat naximale reflektie op treedt voor onder een hoek 04 invallend licht van een golflengte \ Bij een spanning groter dan klapt de verende elektrode 34 naar elektrode 31. Om kortsluiting te voorkomen is de elektrode 31 voorzien van een aantal isolerende pilaar-^ tjes 37 waarvan de hoogte zo gekozen is dat bij het aanliggen van de elektrode 34 tegen de pilaartjes 37 de afstand tussen de lerende elektrode 34 en elektrode 31 juist gelijk is aan de afstand waarvoor de reflektie van de invallende lichtbundel nul is. Wordt een invallende lichtbundel gebruikt met ^ licht van twee golflengten dan kunnen de uiterste standen van de verende elektrode 33 zo gekozen worden,dat in de ene stand de reflektie van licht van de eerste golflengte en in de andere stand van reflektie van licht van de tweede golflengte maximaal is. Het is eveneens mogelijk de weergeefin-20 richting te gebruiken bij omgevingslicht. Bij verandering van de hoek waaronder de weergeefinrichting wordt waargenomen, zal de golflengte en dus de kleur van het gereflekteerde licht weliswaar veranderen, maar het contrast van het waargenomen beeld bijft behouden.

25 In figuur 5a is een tweede uitvoeringsvorm van een weergeefinrichting in doorsnede getekend. Op een glazen steunpunt 40 zijn een aantal stripvormige transflectieve gebieden 41 aangebracht. Een aantal verende elektroden 42 is met behulp van pilaartjes 43 op een afstand a van de elek-30 troden 41 aangebracht. De verende elektroden 42 zijn onderling doorverbonden en vormen stripvormige elektroden, welke de stripvormige elektroden 41 kruisen. Op enige afstand van de eerste steunplaat 40 is een tweede steunplaat 44 aangebracht, welke op afstand gehouden wordt door een raam 45. Op de 25 steunplaat 44 zijn een aantal stripvormige elektroden 46 aangebracht, welke in registratie zijn met de stripvormige gebieden 41 op de steunplaat 40 en welke zich op een afstand 800 1 2 81 PHN 9694 12 / in geval van spanningsbesturing b van de verende elektroden 42 bevinden. De afstand tussen de verende elektroden 42 en de stripvormige transflectieve gebieden 41 wordt nu gevarieerd door het aanleggen van een spanning over de verende elektroden 42 en de stripvormige 5 elektroden 46 op de tweede steunplaat 44. Deze uitvoeringsvorm heeft het voordeel, dat de verende elektroden 42 over een groot bereik uitgestuurd / worden. De afstand b tussen de elektroden 46 en de verende elektroden 42 kan namelijk groter gekozen worden dan de afstand a tussen de verende 10 elektroden 42 en de stripvormige transflectieve gebieden 41.

De afstand van jb waarover de veerkracht stabiel evenwicht maakt met de elektrostatische kracht is zodoende groter dan de afstand ja, zoals bij de in figuur 2 getekende uitvoeringsvorm het geval is.

15

Bij de in figuur 2 getekende uitvoeringsvorm is / het/niet mogelijk van het nulde orde maxima in de intensiteit van het gerefld<teerde licht gebruik te maken, daar het verplaatsen van de verende elektrode over een afstand ja niet voldoende is om de afstand tussen de verende elektrode en 20 de transflektieve laag gelijk te maken aan de afstand waarvoor de reflektie van het licht gelijk aan nul is. Bij de onderhavige uitvoeringsvorm is het door de grotere afstand jb,waarover de verende elektrode bewogen kan worden.wel mogelijk om uitgaande van het nulde orde maximum de verende 25 elektrode zo te bewegen dat de reflektie van het licht gelijk aan nul is. Het gebruik van nulde orde effekten heeft het voordeel,dat het beeld onder een grote hoek kan worden waargenomen in tegenstelling tot hogere orde effekten waar bij variatie van de hoek, waaronder het beeld wordt gezien, 30 opeenvolgend maximale reflektie en geen reflektie wordt waargenomen. De afstand a bedraagt bijvoorbeeld 0,05^um en de afstand b bijvoorbeeld lO^um, zodat de maximale afstand tussen de verende elektroden 42 en de stripvormige gebieden 41 nagenoeg 3 ,um bedraagt.

35 /

In figuur 5b is een derde uitvoeringsvorm van een weergeefinrichting in doorsnede getekend.Gelijke onderdelen hebben dezelfde verwijzingscijfers als in figuur 5a. Op de steunplaat 44 zijn een aantal stripvormige elektroden 46 800 1 2 81 PHN 9694 13 aangebracht, die nu de stripvormige elektroden 41 loodrecht kruisen. Op de elektroden 41 en 46 zijn een aantal pilaartjes 47 van isolerend materiaal aangebracht. Zoals op zich bekend uit de nederlandse octrooiaanvrage 7510103 is de in-5 richting bistabiel, dat wil zeggen de verende elektroden 42 kunnen zich slechts in twee uiterste standen bevinden.

Door het aanléggen van geschikte spanningen over de elektroden 41, 42 en 46 kunnen de verende elektroden 42 ofwel tegen de pilaartjes 47 op elektroden 41 ofwel tegen de pilaartjes 10 47 op de elektroden 46 aanliggen. De hoogte van de pilaartjes 47 wordt zo gekozen, dat bijvoorbeeld bij een invallende lichtbundel met licht van twee golflengten in de ene uiterste stand van de verende elektrode de reflektie van het licht van de eerste golflengte en in de andere uiterste stand 15 de reflektie van het licht van de tweede golflengte maximaal is. Het is eveneens mogelijk de weergeefinrichting te gebruiken bij omgevingslicht.

Aan de hand van figuur 6a en 6b zal het werkings-principe van een vierde uitvoeringsvorm van een weergeefin- 20 richting worden verklaard. Schematisch is slechts éen weer-geefelement aangegeven. Op een glazen steunplaat 50 is een transflektieve elektrode 51 aangebracht. Een verende elektrode 52, welke voorgesteld kan worden door een centraal versterkt gedeelte 53 dat met veertjes 55 aan vlakjes 54 is be-25 vestigd, is op een afstand a van de elektrode 51 aangebracht met behulp van pilaartjes 56. De verende elektrode 53 wordt opgeladen met behulp van een elektrcnenbundel 57. Ten gevolge van een oplading Q ondervindt elektrode 53 een elek- o trostatische kracht F = Q /2 E A, waarbij A het oppervlak 30 e o van de elektrode 53 is. Uit deze formule blijkt dat de kracht evenredig is met het kwa±aat van de lading en onafhankelijk is van de afstand tussen de verende elektrode 53 en de elektrode '51. Ten gevolge van de elektrostatische kracht ondervindt elektrode 53 tevens een tegengestelde ge-35 richte veerkracht Fy = CX .

In figuur 6b is weergegeven hoe de afstand van de 80 0 1 2 81 PHN 9694 14 verende elektrode 53 tot elektrode 51 afhankelijk is van de door de elektronenbundel 57 opgebrachte lading Q. Hieruit blijkt dat voor elke afstand tussen de verende elektrode 53 en de elektrode 51 de elektrostatische kracht stabiel even- 5 wicht maakt met de veerkracht, zodat de elektrode 53 over de gehele afstand a kan worden uitgestuurd.

In figuur 7a is een praktische uitvoeringsvorm weergegeven van een weergeefinrichting waarbij de verende elektroden opgeladen worden door middel van een elektronen- 10 bundel. Een glazen omhulling 60 bevat een beeldvenster 61, een conus 62 en een halsgedeelte 63. Op de binnenzijde van het beelvenster 61 is een matrix van weergeefelementen 64 aangebracht. In de hals 63 is een elektronenkanon 65 aangebracht van het opwekken van een elektronenbundel 66. Het 15 elektronenkanon 65 kan van een op zich bekende konstruktie zijn en behoeft geen nadere toelichting. Met behulp van een om de glazen omhulling geplaatst afbuigspoelenstelsel 67 wordt de elektrcrenbundel 66 afgebogen, waarbij de matrix 64 van weergeefelementen volgens een raster van evenwijdige 20 lijnen wordt afgetast. De elektronenbundel 66 wordt op bekende wijze gemoduleerd met de aangeboden video-informatie.

Op deze wijze worden de afzonderlijke beeldelementen van een lading voorzien, ten gevolge waarvan de verende elektroden in meer of mindere mate naar de vaste gemeenschappelijke 25 elektrode op het beeldvenster 61 worden getrokken, welke is geaard.

Voor het weergeven van lopende televisiebeelden dient door de elektronenbundel 25 maal per seconde het beeldvenster in zijn geheel te worden afgetast. De lading op elk 30 i- van de verende elektroden dient daarom in ongeveer /25 sec.

weg te lekken. Deze relaxatietijd van de verende elektroden wordt bewerkstelligd door de verende elektroden via een weerstand met de geaarde elektrode op het beeldvenster te verbinden .

In figuur 7b is schematisch een perspectivisch aanzicht getekend van een wijze waarop dit kan worden gerealiseerd. Een verende elektrode 64 is met behulp van pilaar- 35 800 1 2 81 PHN 9694 15 tjes 69 op enige afstand van het beeldvenster 61 aangebracht. Op het beeldvenster bevindt zich een van de pilaartjes 69 geïsoleerd aangebrachte elektrode 68, welke geaard is. De verende elektrode 64 is via de weerstand 70 met de elektrode 5 68 verbonden, zodat de lading op de verende elektrode 64 via de pilaartjes 69 en weerstanden 70 in een bepaalde tijd weg kan lekken.

Een dergelijke weergeefinrichting is geschikt om toegepast te worden in een informatieverwerkingsinrichting 10 (data-display). In figuur 8 is een uitvoeringsvorm van een dergelijke inrichting weergegeven. Met verwijzingscijfer 75 is een weergeefinrichting zoals in figuur 7a is getekend aangeduid. Het beeldvenster 76 van de weergeefinrichting 75 wordt onder een bepaalde hoek uniform verlicht door een lichtbron 15 77, welke in het brandpunt is geplaatst van een parabolische spiegel 78. Het specturm van het door de lichtbron 7 uitgezonden licht bevat drie smalle banden rond de golflengten \1 = 0,6 ^um (rood), = 0.54 ^um (groen) en = 0,45 ^um (blauw). Afhankelijk van de afstand tussen de verende elek-20 troden en de elektroden op het beeldvenster, welke bepaald wordt door de hoeveelheid lading welke de elektronenbundel overeenkomstig de aangeboden informatie op de verende elektroden deponeert, wordt licht van een bepaalde golflengte en dus kleur gereflekteerd. Hiermee is het bijvoorbeeld mo-25 gelijk gekleurde letters tegen een verschillend gekleurde achtergrond weer te geven. Door een waarnemer 79 wordt een helder kleurenbeeld waargenomen, waarvan de helderheid grotendeels bepaald wordt door de intensiteit van de op het beeldscherm invallende lichtbundel.

30 In figuur 9 is een uitvoeringsvorm van een pro- jektietelevisie-inrichting volgens de uitvinding in bovenaanzicht getekend. De inrichting bevat drie weergeefinrichtingen 80, 81 en 82. Drie lichtbronnen 83, 84 en 85, welke in het brandpunt van parabolische spiegels 86, 87 en 88 zijn ge-35 plaatst, zorgen voor het verkrijgen van een evenwijdige lichtbundel op elk van de weergeefinrichtingen 80, 81 en 82. De lichtbronnen 83, 84 en 85 zenden respectievelijk rood, groen blauw licht uit, zodat door 800 1 2 81 PHN 9694 16 de weergeefinrichtingen 80, 81 en 82 een respektievelijk rood, groen en blauw beeld wordt gereflekteerd. De drie éên-kleurige beelden worden met behulp van de lenzen 89, 90 en 91 op het scherm 92 geprojekteerd, zodanig dat de drie 5 beelden elkaar overlappen. Op het scherm wordt dan een gekleurd beeld waargenomen.

Aan de hand van figuur 10 zal een uitvoeringsvorm van een werkwijze voor het vervaardigen van een weergeef- inrichting worden toegelicht. In figuur 10a is een glazen weergegeven 10 steunplaat 100/, waarop een patroon 101 van chroom is opgedampt met een dikte van 0,01 è 0,02^um. Hierover is een 0,4 yum dikke aluminium laag 102 aangebracht. Op de aluminium-laag 102 wordt vervolgens een laag 103 van een fotolak aangebracht. In de laag 103 worden op bekende wijze openingen 15 104 aangebracht. De openingen 104 corresponderen met de ge biedjes in de aluminiumlaag 102 welke aan de steunplaat 100 bevestigd dienen te blijven. Vervolgens wordt het aluminium ter plaatse van de openingen 104 geëloxeerd, waarna de laag 103 weer wordt verwijderd. In figuur 10b zijn deze 20 geëloxeerde gebiedjes met verwijzingscijfer 105 aangegeven.

Op de aluminiumlaag 102 wordt een nikkellaag 106 met een dikte van 0,15^um aangebracht. Het aanbrengen van de nikkellaag 106 geschiedt door het galvanisch aangroeien van deze laag uit een nikkelsulfanaatbad. Hierdoor wordt een nikkel-25 laag verkregen welke nagenoeg zonder mechanische spanningen aanligt tegen de aluminiumlaag 102. Met behulp van een op zich bekende fotoëtsmethode wordt de vorm van de verende elektrode zoals in figuur 3 is weergegeven, in de laag 106 uitgeëtst. Het etsmiddel is daarbij salpeterzuur dat de 30 onderliggende aluminiumlaag 102 en de geëloxeerde gebieden 1Q4 niet aantast. Om de evenwijdigheid van de centrale gedeelten van de verende elektroden (zie figuur 3) met de elektroden 101 te waarborgen en onafhankelijk te maken van de eigenlijk verende, flexibele gedeelten van de elektroden, 35 worden de centrale gedeelten van de verende elektroden van voorzien een verstevigingslaag 107 van Ni of Ag/ welke door galvanisch aangroeien wordt aangebracht. Vervolgens wordt er ge- 80 0 1 2 81 PHN 9694 17 etst met geconcenteerd H^PO^ bij 60°C dat de nikkelen laag 106 en de geëloxeerde gebieden 104 niet aantast, maar wel de aluminiumlaag 102. De aluminiumlaag 102 wordt door "zogenaamde" onderetsing via de randen van de elektroden verwij-5 derd, waarna de in figuur 10c getekende construktie wordt verkregen. Volgens een tweecfe uitvoeringvorm van een werkwijze voor het vervaardigen van een weergeefinrichting wordt bij het in figuur 10a weergegeven stadium het aluminium ter plaatse van de openingen 104 niet geëloxeerd maar weggeëtst.

10 Vervolgens wordt weer de nikkellaag 106 aangebracht, welke nu ook de wanden van de openingen in de aluminiumlaag 106 bedekt. In figuur lOd is het resultaat hiervan weergegeven.

De verende elektroden worden nu op afstand van de steunplaat 100 gehouden door pilaartjes van nikkel. De werkwijze ver-^ loopt verder op dezelfde wijze als het eerste uitvoerings-voorbeeld. De vlakheid van de verende elektroden is dankzij het galvanisch aangroeien van de laag 107 bijzonder goed.

De afstand tussen verende elektroden en de transflektieve gebieden 101 is met zeer groter nauwkeurigheid te bepalen 20 met behulp van de dikte van de laag opgedampt aluminium.

25 30 35 800 1 2 81

Claims

1. Weergeefinrichting bevattende een doorzichtige eerste steunplaat voorzien van een transflektieve laag, en een gedeeltelijk reflekterende laag, welke in nagenoeg gelijke mate reflekteert als de transflektieve laag en welke beweegbaar is bevestigd op korte afstand van de eerste steunplaat, zodanig dat bij invallend licht afhankelijk van de afstand tussen de transflektieve en gedeeltelijk reflekterende laag interferentie verschijnselen optreden, met het kenmerk, dat de gedeeltelijk reflekterende laag een patroon van verend bevestigde elektroden vormt en de transflektieve laag in voor éên of meer verend bevestigde elektroden gemeenschappelijke gebieden is verdeeld.

2. Weergeefinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het patroon van verend bevestigde elektroden een eerste rooster van evenwijdige strippers vormt en de gemeenschappelijke gebieden van de transflektieve laag een tweede rooster van evenwijdige strippen vormen,welke de strippen van het eerste rooster kruisen.

^ 3. Weergeefinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het patroon van verend bevestigde elektroden een eerste stelsel van elektroden vormt en de gebieden van de transflektieve laag een tweede stelsel van elektroden vormen.

^ 4. Weergeefinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het patroon van verend bevestigde elektroden een eerste stelsel van elektroden vormt en op enige afstand van de eerste steunplaat een tweede steunplaat is aangebracht, welke is voorzien van een stelsel van elektroden, dat in ^ registratie is met de gebieden van de transflektieve laag.

5. Weergeefinrichting volgens conclusie 3, waarbij de elektroden van het eerste stelsel onderling zijn doorverbonden en de elektroden van het tweede stelsel stripvormig zijn, met het kenmerk, dat op enige afstand van de eerste steunplaat een tweede steunplaat is aangebracht, welke is voorzien van een derde stelsel van stripvormige elektroden, welke de stripvormige elektroden van het tweede stelsel kruisen. 800 1 2 81 PHN 9694 19

6. Weergeefinrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de weergeefinrichting middelen bevat voor het aanbrengen van een lading op de verende elektroden.

7. Weergeefinrichting volgens conclusie 6, met het 5 kenmerk, dat de eerste steunplaat deel uitmaakt van een glazen omhulling, welke een elektronenkanon bevat voor het opwekken van een op de eerste steunplaat gerichte elektronenbundel, welke de eerste steunplaat volgens een regelmatig patroon aftast en de verend bevestigde elektroden oplaadt.

8. Informatieverwerkings-inrichting voorzien van een weergeefinrichting volgens conclusie 6 of 7, een lichtbron, en eerste optische middelen voor het verkrijgen van een evenwijdige lichtbundel, welke op de weergeefinrichting invalt, en welke weergeefinrichting het invallende licht 15 moduleert.

9. Projektietelevisie-inrichting voorzien van ten minste twee weergeefinrichtingen volgens conclusie 6 of 7 en welke voor elke weergeefinrichting is voorzien van een lichtbron, welke licht van één kleur uitzendt, eerste optische 20 middelen vooor het verkrijgen van een evenwijdige lichtbundel welke invalt op de weergeefinrichting, welke het invallende licht moduleert en tweede optische middelen voor het projek-teren van het gemoduleerde licht op een voor de weergeefin-richtingen gemeenschappelijk scherm.

10. Werkwijze voor het vervaardigen van een weer- geeinrichting volgens één der voorgaande conclusies gekenmerkt door, a) het aanbrengen van een patroon van een trans-flektief materiaal op een steunplaat, 30 b) het aanbrengen van een laag aluminium, dat etsbaar is met een eerst etsmiddel, c) het eloxeren van gebiedjes van de laag aluminium, welke aan de steunplaat bevestigd dienen te blijven, d) het galvanisch aangroeien van een laag van 35 een elektrodenmateriaal, dat etsbaar is met een tweede etsmiddel , e) het met behulp van een foto-etsmethode en 800 1 2 81 PHN 9694 20 het tweede etsmiddel van een elektrodepatroon in de laag elektrodemateriaal, f) het verwijderen van de niet geëloxeerde gedeelten van de aluminiumlaag via de randen in de laag elektrode-5 materiaal met het eerste etsmiddel.

11. Werkwijze voor het vervaardigen van een weergeef-inrichting volgens éên der voorgaande conclusies 1 t/m 9 gekenmerkt door: a) het aanbrengen van een patroon van een trans-10 flektief materiaal op een steunplaat, b) het aanbrengen van een laag aluminium, dat ets-baar is met een eerste etsmiddel, c) het met behulp van een foto-etsmethode en het eerste etsmiddel verwijderen van gebiedjes in de laag alumi- 15 nium, d) het galvanisch aangroeien van een laag van een elektrodemateriaal, dat etsbaar is met een tweede etsmiddel, e) het met behulp van een foto-etsmethode en het tweede etsmiddel aanbrengen van een elektroden-patroon 20 in de laag elektrodemateriaal, « f) Het verwijderen van de laag aluminium via de randen in de laag elektrodemateriaal met het eerste etsmiddel .

12. Werkwijze volgens conclusie 10 of 11 met het ken-25 merk, dat na stap e) het effectieve gedeelte van de elektroden van het elektrodenpatroon van een verstevigingslaag wordt voorzien. 30 35 80 0 1 2 ei