Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Projektion von Bildern, die in einem ein optisch adressierbares Flüssig- kristallichtventil aufweisenden Bildfeld mit einem foto¬ leitenden oder -schaltenden Material zwischengespeichert sind, bei dem ein Adressierlichtstrahl oder Adressier¬ lichtbündel das mit Projektionslicht beaufschlagte Bild¬ feld während einer vorgegebenen Bilddarstellungsperiode abtastet und das Bild oder die Bilder des Bildfeldes re¬ missiv oder transmissiv auf eine bilddarstellende Fläche projiziert werden.

Ein Verfahren der vorstehenden Art ist aus der DE-AS 20 28 235 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird ein Bild dadurch erzeugt, daß der Fotoleiter des Flüssigkri- stallichtventils durch eine Adressierlichtquelle be¬ schrieben wird. Die belichteten Fotoleiterstellen, die im gesperrten Zustand gegenüber dem Flüssigkristall hochoh- mig waren, werden leitend und schalten einen Strom an den Flüssigkristall durch, wobei sich an diesem ein elektri¬ sches Feld aufbaut, welches in der Lage ist, die Aus¬ gangsorientierung des Flüssigkristalls zu ändern. Bei ei¬ ner ersten Variante des bekannten Verfahrens verhindert ein Rußspiegel den Durchtritt des Projektionslichtes auf den Fotoleiter. Das Projektionslicht wird vielmehr zum Zwecke der Projektion reflektiert. Als nachteilig erweist sich hierbei der Umstand, daß durch den Rußspiegel ein großer Anteil des Lichtstromes absorbiert wird und es aufgrund der Absorption zu einer unerwünschten Erwärmung des Flüssigkristallichtventils kommt. Abgesehen hiervon fließen am Rußspiegel aufgrund der ihm eigenen hohen elektrischen Leitfähigkeit die durchgeschalteten Ladungen breit und reduzieren den Bildkontrast. Im gleichen Sinne wirken sich auch sämtliche unter den Augen des Betrach¬ ters ablaufenden Schaltprozesse aus. Bei einer zweiten Variante des bekannten Verfahrens wird ein für das Pro-

jektionslicht weitgehend transparenter Fotoleiter verwen¬ det, d.h. eine Blockierung und Reflektion des Projek¬ tionslichtes durch den Rußspiegel entfällt. Statt der re- missiven Projektion erfolgt hier eine transmissive Pro¬ jektion. Wie bei der ersten Variante wird auch in diesem Falle das Bildfeld füllend ausgeleuchtet. Um einen be¬ friedigenden Lichtverstärkungseffekt zu erreichen, bedarf es eines hohen Lichtstromes der Projektionslichtquelle. Die große Intensität des Lichtstromes führt dazu, daß zu¬ mindest geringe Lichtstromanteile vom Fotoleiter absor- biert werden, und diesen überschreiben, d.h. die vom Adressierlicht verursachte Fotoleiteraktivierung verfäl¬ schen, indem sie nicht adressierte Stellen mehr oder we¬ niger stark aktivieren und so die Qualität des projizier- ten Bildes beeinträchtigen. Nicht zuletzt laufen auch bei dieser Variante die Schaltprozesse vor den Augen des Be¬ trachters ab.

Bekannt ist außerdem ein lediglich zur Elektrofotografie geeignetes Verfahren (DE-AS 21 54 150), bei dem keine Kontrastprobleme auftreten. Bei diesem Verfahren wird das gesamte Bildfeld eines Flüssigkristallichtventiles adres¬ siert und nach abgeschlossener Adressierung bildfeldfül¬ lend projiziert. Eine kontinuierliche Adressierung und Projektion ist bei diesem Verfahren nicht möglich, da die Projektion die Adressierung unterbricht. Im übrigen ist sie auch nicht angezeigt bzw. nahegelegt, da mit diesem Verfahren zumindest für längere Zeiträume beständige Bil¬ der erzeugt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der in Betracht gezogenen Art zu schaffen, das die Pro¬ jektion kontrastreicher Bilder, insbesondere Fernsehbil¬ der gestattet, ohne an den Einsatz spezieller Flüssigkri¬ stalltypen gebunden zu sein.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß das Bildfeld durch einen Strahl oder

ein Bündel des Projektionslichtes, ohne mit dem Adres¬ sierlichtstrahl oder -bündel nennenswert zu kollidieren, beaufschlagt wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich mit Hilfe einfacher optischer Systeme Bilder verstärken, ohne daß deren Auflösung beeinträchtigt wird. Durch die weitgehende Kollisionsfreiheit bleibt der Durchgriff des Projektionslichtes auf die fotoleitende Schicht für d Bilddarstellung unwirksam und folglich ist sowohl das Durchleuchten als auch Beleuchten dieser Schicht mit dem Projektionslicht möglich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Projektor zur Durchführung des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens, Fig. 2 einen Schnitt durch ein erstes Flussigkristal1- lichtventil ,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein zweites Flüssigkristall¬ lichtventil .

In den Fig. 1 bis 3 bedeuten:

11 Lichtquelle, 12 Kondensor, 13 Polarisator, 14 Schlitz¬ blendenband, 15 Führungs- und Antriebsrollen, 16 Bild¬ feld, 17 Projektionsobjektiv, 18 Bildröhre, 19 Adressier- objektiv, 120 Schreiblichtstrahl , 21 Glassubstrat, 22

Elektrode, 23 CdS-Schicht, 24 Flüssigkristall, 25 Orientie rungsschicht, 31 Substratträger, 32 Elektrode, 33 Foto¬ leiter, 34 Flüssigkristall und 351 bis 354 Sektorelektro¬ den.

Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist das Bild¬ feld 16 stationär im Projektor angeordnet und entspricht bezüglich seiner Größe der des zwischenzuspeichernden Bildes. Beide genannten Bedingungen sind jedoch nicht bindend, da das Verfahren nicht an die beispielgemäße Vorrichtung gebunden ist. Das Bildfeld befindet sich im Lichtweg des von der Lichtquelle 11 ausgehenden Projek¬ tionslichtes. Das Projektionslicht wird in diesem Beispiel durch den Kondensor 12 so gesammelt, daß es das gesamte Bildfeld vollständig ausleuchtet und vom gesamten Bildf- feld über das Projektionsobjektiv 17 ein Abbild auf dem

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Bildschirm erzeugt werden kann. Vor und hinter dem Bild¬ feld sind Polarisatoren 13 angeordnet. Unmittelbar vor dem Bildfeld 16 ist ein Schlitzblendenband 14 eingefä¬ delt, welches das Projektionslichtbündel auf Sektorgröße ausblendet. Auf der gegenüberliegenden Seite des Bildfel- des 16 ist die Adressierlichtquelle, eine Bildröhre 18 mit dem Adressierobjektiv 19, angeordnet derart, daß die optischen Achsen von Bildfeld 16, Adressierobjektiv 19 und BLldröhre 18 parallel zueinander verlaufen, um Ver¬ zeichnungen vollkommen auszuschließen. Das Verfahren der Bilderzeugung ist folgendes. Zuerst wird der untere Bild¬ feldteil vom Schlitzblendenband 14 abgeschattet, da wegen der seitenverkehrten Darstellung bei Projektion der Bild¬ inhalt von unten aufgebaut werden muß. Das von der Bild¬ röhre 18 ausgehende Schreiblicht 120 adressiert danach den abgeschatteten Bildfeldteil, während der darüberlie- gende Teil vom Projektionslicht abgetastet wird. Im abge¬ schatteten Bildfeldteil nehmen die nicht adressierten Fo¬ toleiterstellen ihren hochohmigen Ausgangszustand ein, wodurch die Flüssigkristalle in den feldfreien Zustand relaxieren. An den adressierten Stellen bleibt die Span¬ nungsversorgung der Flüssigkristalle via Fotoleiter, wie sie während der Pro ektionslichtabtastung entstand, wei¬ ter bestehen, sodaß die Flüssigkristalle ihre durch ein elektrisches Feld bewirkte Orientierung behalten. Frühe- stens nach Beendigung der Projektionslichtabtastung darf mit der erneuten Adressierung begonnen werden. Sie ist jedoch im Interesse eines minimalen Adressierlichtener¬ giebedarfes bei maximalem Projektionslichtdurchsatz und Bildkontrast optimal genau so zu beginnen, daß der durch die Einschaltverzögerung von Fotoleiter und Flüssigkri¬ stall später folgende Abschluß des Einschaltvorganges mit dem Abschluß der bereits ablaufenden Relaxation der nicht adressierten Flüssigkristalle zusammenfällt, oder später eintritt. Genau dann, wenn der Einschaltprozeß und -bei Einhaltung der zuvor genannten Bedingung- auch der Rela¬ xationsprozeß abgeschlossen sind, setzt die Projektions¬ lichtabtastung ein. Das elektrische Feld kann im adres-

sierten Bildpunkt durch mehrere Maßnahmen aufrechterhal¬ ten werden. Solche sind eine der Schaltzeit des Flüssig¬ kristalls angepaßte Nachleuchtzeit des Luminophors, eine geringe Ausschaltverzögerung des Fotoleiters und die ka¬ pazitive Speicherung der Ladungen am Flüssigkristallvolu- men als Dielektrikum. Die Öffnungen des Schlitzblenden¬ bandes 14 folgen durch eine kontinuierliche Transport¬ bewegung in einem festen Abstand dem Schreiblicht¬ strahl 120 und legen den zeitlichen Abstand zwischen Adressierung und Projektion sowie die Dauer der Projek- tion fest. Die Sichtbarmachung der im Flüssigkristall zwischengespeicherten Bildinformation erfolgt mit den allgemein bekannten Methoden.

Das Bildfeld gemäß Fig. 2 besteht in folgender Ausführung aus 0,5 mm dicken Glassubstraten 21, mit jeweils einer transparenten Elektrode 22 aus Indium/Zinnoxid. Auf einem Substrat ist eine ca. 1 _/ um dicke CdS-Schicht 23 als Foto¬ leiter aufgebracht. Diese ist für einen Projektionslicht¬ strom bereits hinreichend transparent, besitzt aber ande- rerseits einen genügend großen Absorptionskoeffizienten für die Adressierung. Der Flüssigkristall 24 ist in die¬ sem Beispiel vom nematischen Typ mit der Bezeicnhung E5 (Merck). Die Schichtdicke beträgt typisch 1 bis 20 /um vorzugsweise jedoch 6 bis 8 im. Auf der CdS-Schicht 23 ist mittels Tauchverfahren eine Orientierungsschicht 25 von 150 bis 200 A Dicke, bestehend aus einem Maleinsäure- anhydrid-Copolymer, welches aus der Reaktion Maleinsäure- anhydrid-Vinylacetat mit Butylamin erhalten wurde, aufge¬ tragen.

Die Leuchtfleckgröße des Adressierlichtstrahls ist belie¬ big, wobei als oberer Grenzfall ein stehender "Leucht¬ fleck" von der Größe eines Bildfeldes anzusehen ist, der nach Art der Diaprojektion von Bildwechsel zu Bildwechsel ein lichtschwaches Adressierbild stationär auf das Licht¬ ventil projiziert. Das Projektionslichtbündel führt die Abtastbewegung für sich allein aus. Der Anteil des mit

dem Projektionslichtbündel kollidierenden Adressierlich¬ tes ist wegen der Kürze der Kollision jedoch ohne Wirkung.

Für das Abtasten des Bildfeldes ist die Abtastreihenfolge von Adressierlichtstrahl oder -bündel und Projektions¬ lichtstrahl oder -bündel prinzipiell unerheblich. Um die Lichtbündel über das Bildfeld zu führen, kann auch das Bildfeld entsprechend bewegt werden.

Da sämtliche Schaltprozesse weitgehend außerhalb jener Zeit vorbereitet werden, in welcher ein beliebiges Flä¬ chenelement des Bildfeldes vom Leuchtpunkt oder Leucht¬ fleck des Pro ektionslichtstrahls oder -bündelε beauf¬ schlagt wird, und Adressierprozeß und Projektionsprozeß räumlich und zeitlich voneinander getrennt wurden, ist die gestellte Aufgabe erfüllt.

Statt eines CdS-Fotoleiters kann auch ein Fotoleiter ver¬ wendet werden, der für weißes Licht wesentlich transparenter ist, zu seiner Adressierung aber gewöhnlich UV-Licht (seltener IR-Licht ) benötigt. Solch ein Fotolei¬ ter ist beispielsweise ZnS. Ferner können Fotoleiter ver¬ wendet werden, die selbst spiegelnd sind, und andere Spiegel für Reflexionsprojektion erübrigen. Solch ein Fo- toleiter ist z.B. aus Silizium herstellbar. Prinzipiell ist auch der Einbau von Ruß- oder dielektrischen Spiegeln wieder möglich, was jedoch den gewünschten Effekt schmä¬ lert. Ebenso kann auch eine der Elektroden metallischer Spiegel und zugleich Substratträger sein. Dies ist beson- ders dann von Vorteil, wenn durch diese Elektroden ein Heizstromimpuls oder einfach ein Löschstromimpuls gelei¬ tet werden soll. Letzteres ist vor allem bei sektorierten Elektroden in Verbindung mit Flüssigkristallen, welche metastabile Zustände einnehmen können und nicht von sich aus relaxieren, von Bedeutung. Es können ferner Fotodi¬ odenschichten zur Anwendung gelangen, welche neben einer hohen Schaltgeschwindigkeit und Lichtempfindlichkeit den

Vorteil aufweisen, daß sie außer dem optisch beeinflußba¬ ren Sperrwiderstand einen niedrigen Widerstand in Durch¬ flußrichtung besitzen, was gut für das Beseitigen von un¬ erwünschten Restladungen und zum Setzen von Löschspan- nungsi pulsen genutzt werden kann.

Das Verfahren kann erfindungsgemäß um einen dritten Ver¬ fahrensschritt "das Spannungs reischalten von Bildfeld¬ teilen" unabhängig vom Fotoleiterzustand erweitert wer¬ den. Mindestens eine der Feldelektroden ist in mehrere unabhängige Bildfeldsektoren unterteilt. Bei Verwendung nichtnematischer Flüssigkristalle (z.B. smektischer, cho- lesterinischer und andere mit metastabilem oder ähnlichem Zustand) ist erfindungsgemäß ein vierter Verfahrens¬ schritt bei Vorhandensein sektorierter Elektroden -"das Setzen von Löschspannungen"- ausführbar. Der Verfahrens¬ schritt "Setzen von Löschspannungen" steht ferner stell¬ vertretend für örtliche, d.h. über die Sektorelektrode ausgeführte Widerstandsheizung, um einen Phasenwechsel herbeizuführen, örtliche Wärmeeinstrahlung oder -übertra- gung, Ultraschalleinstrahlung oder -erzeugzung oder eine Kombination hiervon.

Das Verfahren der Bilderzeugung mit sektoriertem Bild¬ feld 16 gemäß Fig.3 sei zunächst unter der Voraussetzung der weiteren Verwendung nematischer also relaxationsfähi¬ ger Flüssigkristalle (E5 von Merck)beschrieben. Das Bild¬ feld 16 wird wieder von unten nach oben adressiert. Der Schlitz des Blendenbandes 14 hat die Sektorelektrode 351 verlassen und befindet sich gegenüber Sektorelektro- de 352. Die frisch abgeschattete Sektorelektrode 351 ist spannungsfrei geschaltet. Fotoleiter 33 und Flüssigkri¬ stall 34 erhalten Zeit den Ruhezustand einzunehmen. Durch die ständige Transportbewegung des Schlitzbandes 14 wird danach die Sektorelektrode 352 abgeschattet, während zur selben Zeit an der Sektorelektrode 351 die Schaltspannung angelegt und mit der Adressierung durch den Schreiblicht¬ strahl 120 begonnen wird. Der Schlitz befindet sich ge-

genüber der Sektorelektrode 353. Anschließend wandert der Schlitz zur Sektorelektrode 35 , während mit der Span¬ nungsversorgung und der Adressierung der Sektorelektro¬ de 352 fortgefahren wird. Die Sektorelektrode 351 bleibt noch abgeschattet und hat Zeit, die mit der Adressierung verbundenen Schaltvorgänge abzuschließen. Dabei kann die Schaltspannung noch angelegt bleiben, wenn der Foto¬ leiter 33 seinen angeregten Zustand kurzzeitig speichert, wie es gewöhnlich bei Fotowiderstandsschichten der Fall ist. Sie kann aber bereits abgeschaltet werden, wenn schnellschaltende Fotodiodenschichten zur Anwendung ge¬ langen. Anschließend wandert der Schlitz nach oben aus dem Bildfeld heraus, während von unten ein neuer in das Bildfeld hineinwandert, und die Sektorelektrode 351 für die Abtastung durch das Projektionslicht freigibt. Späte- stens zu diesem Zeitpunkt ist die Sektorelektrode 351 spannungsfrei geschaltet. Dieser Ablauf wiederholt sich ständig.

Wie bereits vorweggenommen wurde, können die Sektorelek- troden 351 bis 354, die das Bildfeld in entsprechende Sektoren unterteilen, metallisch und spiegelnd ausgebil¬ det werden. Damit sind sie gleichzeitig vorteilhaft als Elektroden zum Setzen von Löschspannungen- oder strömen für das Umschalten metastabiler Zustände oder die Herbei- führung von Phasenwechseln im Flüssigkristallvolumen ver¬ wendbar. Der Löschimpuls wird im zeitlichen Ablauf der Bilderzeugung stets dann gesetzt, wenn der Schlitz das Bildfeld gerade verlassen hat. Gewöhnlich wird dann ein Sektor mehr bis zur Adressierung benötigt. Prinzipiell ist auch eine Überschneidung von Pro ektionslichtabta¬ stung und Löschvorgang erlaubt. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn das Projektionslichtbündel selbst zum Er¬ wärmen des Flüssigkristalls für einen Phasenwechsel bei¬ tragen soll. Um eine Löschspannung setzen zu können, muß diese entweder so hoch gewählt werden, daß sie den ge¬ sperrten Fotoleiter überwindet, falls dieser keine Durch¬ flußrichtung wie etwa eine Fotodiodenschicht besitzt,

oder aber es muß auch hierbei Licht in den Sektor einge¬ strahlt werden, welches jedoch gegen Projektion zum Bild¬ schirm ausgeblendet wird. In diesem Falle empfiehlt sich aber die Verwendung eines zweiten Blendenschlitzbandes auf der gegenüberliegenden Bildfeldseite, welches schma- lere Schlitze aufweist als das erstere, und deren Ober¬ kanten synchron laufen, so daß der Schaltvorgang, der durch den Phasenwechsel eintritt, ausgeblendet ist.

Abschließend sei ergänzt, daß das Bildfeld auch größer als ein Bild sein darf, wodurch die Schaltzeiten vergrö¬ ßert oder/und Simultanbetrieb mehrerer Sektoren ermög¬ licht werden. Jedoch wird prinzipiell für jeden Sektor, der über ein ganzzahliges Vielfaches einer der Bildgröße entsprechenden Sektorzahl hinausgeht, ein Objektiv 17 zu- sätzlich benötigt, wenn der Bildspeicher dabei stationär angeordnet bleibt.

Als Mittel zum Ausblenden dienen neben dem Schlitzblen¬ denband beispielsweise Flügelräder, deren Flügel jedoch das Bildfeld nur teilweise abdecken dürfen. Ebenso können fest angeordnete elektrooptische Lichtventile in Sektor¬ größe verwendet werden, oder das Prjektionslichtbündel ist einfach auf Sektorgröße fokussiert und wird mittels Scanner abgelenkt.

Als Adressiermittel können lichtschwache monochromatische Bildröhren, Leuchtdiodenzeilen und anderes zur Anwendung kommen.