DE4238581A1

DE4238581A1 - Optical variable diffraction grating using controlled opto-electrical elements - uses liquid crystal cell with meandering electrode line structure applied to substrate plate providing line pattern

Info

Publication number: DE4238581A1
Application number: DE19924238581
Authority: DE
Inventors: Henning Dr Wolf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-20
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 1993-05-27

Abstract

The optical diffraction grating has the grid lines provided by electrically-controlled optoelectrical elements, e.g. liquid crystal cells with a line structure provided on one or both of the liquid crystal cell substrate plates. Pref. at least one of the liquid crystal cell electrodes has a meandering line structure provided by one or more continuous conductor bands (1). A further controlled line electrode (5) may be inserted between the adjacent arms of each U-section of the meandering electrode structure. USE - For optical diffraction grid for precision optical measurement of object surface using Moire or phase-shift method.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Verlaufgitter sowie ein Verfahren zur Erzeugung eines Linienmusters unter Verwen dung eines solchen Gitters.The invention relates to an optical gradient grating as well a method of generating a line pattern using such a grid.

Als Verlaufsgitter werden solche Gitter bezeichnet, welche stetige oder stückweise stetige Helligkeitsübergänge von der Linienmitte zu den zwischen den Linien liegenden Bereichen haben, wobei diese Helligkeitsübergänge beispielsweise einen sinusförmigen, einen dreieckförmigen oder einen sägezahn förmigen Verlauf haben können. Die bekannten Verlaufsgitter sind optische Strichgitter mit parallelen Strichen in einer Glasfläche.Such grids are referred to as gradient grids, which steady or piecewise steady brightness transitions from the center of the line to the areas between the lines have, these brightness transitions for example one sinusoidal, triangular or sawtooth can have a shape. The well-known gradient mesh are optical grids with parallel lines in one Glass surface.

Mit Vorteil werden solche Verlaufsgitter beispielsweise für eine hochgenaue optische Vermessung der Oberflächen von Gegenständen eingesetzt, beispielsweise unter Anwendung des Moir´-Verfahren oder des Phasenshift-Verfahrens. Dabei erfolgt eine Auswertung der Linienkanten mit Hilfe von Bild verarbeitungssystemen, wobei eine Analyse des Grauwertver laufes quer zu den Gitterlinien durchgeführt wird. Such gradient meshes are advantageous, for example for a highly precise optical measurement of the surfaces of objects used, for example using the Moir´ process or the phase shift process. Here the line edges are evaluated using an image processing systems, an analysis of the greyscale ver running across the grid lines.

Da die bekannten optischen Verlaufsgitter aus Fertigungs gründen einen relativ großen Abstand zwischen benachbarten Linien, also eine relativ große Gitterkonstante haben, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein optisches Verlaufsgit ter zu schaffen, mit dem feinere Linienstrukturen erreicht werden können. Diese Aufgabe löst ein optisches Verlaufs gitter, dessen Gitterlinien durch elektrisch steuerbare opto-elektrische Elemente gebildet sind.Since the well-known optical gradient grating from manufacturing establish a relatively large distance between neighboring ones Lines, i.e. have a relatively large lattice constant the invention has for its object an optical gradient mesh ter with which finer line structures can be achieved can be. This task is solved by an optical course grid, the grid lines of which are electrically controllable opto-electrical elements are formed.

Als opto-elektrische Elemente kommen hierbei in erster Linie Flüssigkristallzellen, aber auch beispielsweise NTAP, in Frage.Primarily come as opto-electrical elements Liquid crystal cells, but also for example NTAP, in Question.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verlaufsgitter die Linienstruk turen mit Hilfe von Flüssigkristallzellen erzeugt werden und die durchsichtigen Elektroden, zwischen denen sich die Flüssigkristalle befinden, sich mit den bei der Chip-Fertigung üblichen Verfahren herstellen lassen, so daß Strukturen im Mikrometer-Bereich realisiert werden können, kann die Feinheit der Linienstruktur alle Anforderungen erfüllen. Hinzu kommt als weiterer Vorteil, daß die gewünschten Hellig keitübergänge nicht nur mit Hilfe der Geometrie der Linien, d. h. der Breite der Linien und der Zwischenräume, verwirk licht werden können, sondern insbesondere auch durch eine Steuerung der Helligkeit der Linienelemente, wobei natürlich auch im letztgenannten Falle ein stetiger Helligkeitsübergang durch einen treppenförmigen Verlauf so angenähert werden muß, daß die gemittelte Helligkeit der einzelnen Linienele mente der Helligkeit der nachzubildenden Gitterlinie ent spricht. Dabei kommt auch eine Mischung von benachbarten, hell bzw. dunkel geschalteten Linienelementen in Frage.Since the line structure in the gradient mesh according to the invention structures are generated with the help of liquid crystal cells and the transparent electrodes between which the Liquid crystals are found with those used in chip manufacturing Have the usual procedures made so that structures can be realized in the micrometer range Fineness of the line structure meet all requirements. Added to this is another advantage that the desired brightness not only with the help of the geometry of the lines, d. H. the width of the lines and spaces can be light, but in particular also by a Control the brightness of the line elements, being natural in the latter case, too, a steady transition in brightness can be approximated by a stepped course must be that the average brightness of the individual linear elements elements of the brightness of the grid line to be reproduced speaks. A mixture of neighboring, light or dark switched line elements in question.

Dank der erfindungsgemäßen Ausbildung des optischen Verlaufs gitters kann man die Gitterstrukturen auf Objekte projizieren und vorteilhaft interpolierende Verfahren wie Subpixelling- Verfahren, Phasenshift-Verfahren, Moir´-Verfahren etc. zur Auswertung einsetzen. Mit diesen Auswerteverfahren lassen sich Messungen ausführen, deren Genauigkeit größer als eine Linienbreite des Gitters ist.Thanks to the inventive design of the optical course one can project the lattice structures onto objects and advantageous interpolating methods such as subpixelling Process, phase shift process, Moir´ process etc. for Use evaluation. Leave with these evaluation methods carry out measurements whose accuracy is greater than one Line width of the grid is.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß durch die elektrische Schalt barkeit des Gitters sich verschiedene Gitterkonstanten oder Linienmuster erstellen lassen. Ferner läßt sich ohne mechani sche Bewegung des Gitters eine virtuelle Verschiebung erzie len. Dies ist zum Beispiel hilfreich, um eine phasenrich tige Auswertung der Gitterlinien nach dem Moir´-Verfahren vorzunehmen.It is also advantageous that the electrical switching availability of the lattice are different lattice constants or Have line patterns created. Furthermore, it can be done without mechani movement of the grid creates a virtual shift len. This is helpful, for example, to be a phase-rich evaluation of the grid lines using the Moir´ method to make.

Es lassen sich auch Verfahren kombinieren, so daß beispiels weise zeitlich hintereinander ein Binärgitter und anschließend ein Verlaufsgitter erzeugt wird. Hierdurch kann dann bei spielsweise ein Verfahren mit codiertem Lichtansatz mit den interpolierenden Verfahren kombiniert werden. Damit lassen sich hochgenaue absolute Messungen durchführen.Methods can also be combined so that, for example show a binary grid in succession and then a gradient mesh is generated. This can then for example using a method with coded light approach the interpolating methods can be combined. In order to high-precision absolute measurements can be carried out.

Die wirksame Helligkeit der Linienelemente kann mit Hilfe der Größe der Spannung eingestellt werden, welche an den von den Deckflächen getragenen Elektroden anliegt. Man kann aber Zwischenwerte zwischen Dunkelheit und maximaler Hellig keit auch dadurch einstellen, daß man das Linienelement impulsartig ansteuert, also beispielsweise eine Pulsdauer-Mo dulation oder Puls-Breite-Modulation durchführt.The effective brightness of the line elements can be with the help the magnitude of the voltage to be set on the electrodes supported by the cover surfaces. One can but intermediate values between darkness and maximum brightness speed also by setting the line element triggered pulse-like, for example a pulse duration Mo. dulation or pulse width modulation.

Bei der Realisierung sehr feiner Linienstrukturen wird häufig eine separate Kontaktierung jedes Linienelementes aus Platz gründen nicht mehr möglich sein, da die Abmessungen der Anschlußbereiche der Linienelemente sich nicht auf deren Breite reduzieren läßt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bilden deshalb die Elektroden wenigstens der einen Deckfläche eine gefiederte Linienstruktur, d. h. mehrere Linienelemente haben eine gemeinsame Kontaktstelle. When realizing very fine line structures is common separate contacting of each line element from space are no longer possible because the dimensions of the Connection areas of the line elements do not refer to their Can reduce width. In a preferred embodiment therefore form the electrodes of at least one top surface a feathered line structure, i.e. H. several line elements have a common contact point.

Vorteilhaft ist auch eine mäandrierende Linienstruktur der Elektroden, wobei beispielsweise die einzelnen Linienelemen te ein mäandrierendes Band bilden, innerhalb dessen die Linienelemente parallel und im Abstand nebeneinander verlaufen. Dabei kann anstelle der jeweils innersten U-artigen Linienab schnittes ein Linienabschnitt in Form einer einzigen Mittel linie vorgesehen sein. Vorteilhaft ist es auch, zwischen den beiden Schenkel des jeweils innersten, U-artigen Linien abschnittes eines mäandrierenden Bandes aus parallel und im Abstand nebeneinander verlaufenden Linienelementen we nigstens eine getrennt steuerbare Mittellinie vorzusehen, da dann ein sehr feinstufiger Helligkeitsübergang realisiert werden kann. Bei den gefiederten und mäandrierenden Struk turen macht man sich die Tatsache zunutze, daß die zu erzeu genden Gitterstrukturen üblicherweise gewisse Regelmäßigkeiten aufweisen, die mit mehreren gleichgeschalteten Linienelementen nachgebildet werden können.A meandering line structure is also advantageous Electrodes, for example the individual line elements would form a meandering band within which the Line elements run parallel and spaced side by side. Instead of the innermost U-like lines, cut a line section in the form of a single means line should be provided. It is also advantageous to choose between the two legs of the innermost, U-like lines section of a meandering band of parallel and line elements running at a distance from one another at least to provide a separately controllable center line, because then a very fine level brightness transition is realized can be. The feathered and meandering structure Doors take advantage of the fact that they can be produced lattice structures usually have certain regularities have that with several synchronized line elements can be replicated.

Die Linienstrukturen lassen sich sowohl mittels einer entspre chenden Elektrodenstruktur auf der einen Deckfläche und einer vollflächigen Elektrode auf der anderen Deckfläche als auch mit einer Strukturierung beider Deckflächen erzeugen. Im letztgenannten Fall können zwei gleiche Strukturen deckungs gleich oder um Bruchteile einer Linienbreite gegeneinander versetzt angeordnet sein. In beiden Fällen sind Referenzmarken für die Ausrichtung hilfreich. Ferner kann man die erfin dungsgemäßen Linienstrukturen mit binären Strukturen kombi nieren, beispielsweise derart, daß die eine Linienstruktur auf der einen Deckfläche und die andere auf der anderen Deckfläche vorgesehen ist. Dabei können Linienelemente unter schiedlicher Breite vorgesehen sein. Ferner können beispiels weise parallel zu einander verlaufende Linienelemente der einen Deckfläche gegenüber den ebenfalls parallel zueinander verlaufenden Linienelemente der anderen Deckfläche verdreht angeordnet sein. Damit kann man beispielsweise nach dem Verdreh-Moir´-Prinzip Unterstrukturen mit näherungsweise sinusförmigem Helligkeitsverlauf erzeugen. The line structures can be both by means of a corresponding electrode structure on one cover surface and a full-surface electrode on the other top surface as well as with a structuring of both cover surfaces. In the latter case, two identical structures can cover one another equal to or a fraction of a line width against each other be staggered. In both cases they are reference marks helpful for targeting. You can also invent line structures according to the invention combined with binary structures kidneys, for example, such that the one line structure on one deck and the other on the other Cover surface is provided. Line elements can be under different widths can be provided. Furthermore, for example line elements of the a top surface opposite to the also parallel to each other running line elements of the other top surface twisted be arranged. So you can, for example, after Twist-Moir´ principle substructures with approximate Generate sinusoidal brightness curve.

Vor allem bei sehr feinen Linienstrukturen kann es vorteil haft sein, die Elektroden einer Deckfläche mit Hilfe einer dünnen Folie zu kontaktieren, die ihrerseits elektrische Leiterbahnen aufweist.It can be particularly advantageous for very fine line structures be sticky, the electrodes of a top surface with the help of a contact thin film, which in turn is electrical Has conductor tracks.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verlaufsgitters besteht darin, daß elektronische Schalter und/oder Speicher elemente auf den Deckflächen angeordnet sein können, die mit den opto-elektrischen Elementen elektrisch verbunden sind. Man erhält hierdurch eine Art Chip on Glas, der eine serielle Datenschnittstelle für die Datenaufnahme und eine parallele Schnittstelle zu den opto-elektrischen Elementen, aber auch beispielsweise einen Demultiplexer, ein Schiebe register, ein FIFO und dergleichen bilden kann.Another advantage of the gradient mesh according to the invention is that electronic switches and / or memory elements can be arranged on the deck surfaces that electrically connected to the opto-electrical elements are. You get a kind of chip on glass, the one serial data interface for data acquisition and a parallel interface to the opto-electrical elements, but also, for example, a demultiplexer, a shift register, a FIFO and the like can form.

Sofern die auf der Deckfläche oder den Deckflächen angeordneten elektronischen Schalter und/oder Speicherelemente lichtemp findliche Elemente aufweisen, können die Schalter und Spei cherelemente mittels Lichtsignalen, gegebenenfalls im Zusammen wirken mit elektrischen Signalen, gesteuert werden. Hierdurch kann beispielsweise eine einfachere, z. B. kreuzungsfreie Leiterführung auf den Deckflächen erreicht werden.If the arranged on the top surface or the top surfaces electronic switch and / or memory elements lichtemp Have sensitive elements, the switch and Spei cher elements by means of light signals, possibly together act with electrical signals, are controlled. Hereby For example, a simpler, e.g. B. cross-free Ladder routing can be achieved on the cover surfaces.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung eines aus Linien mit einem wenigstens eine Zwischenstufe aufweisenden Helligkeitsübergang bestehenden Linienmuster unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verlaufs gitters anzugeben. Diese Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 14.The invention is also based on the object of a method to generate one from lines with at least one Intermediate level existing brightness transition Line pattern using the course according to the invention grid to specify. A procedure solves this task the features of claim 14.

Die derselben optischen Linie zugeordneten opto-elektrischen Linienelemente können mit unterschiedlicher Helligkeit betrie ben werden, wozu unterschiedliche Betriebsspannungen angelegt werden. Statt mit gleichbleibender Spannung können die opto-elek trischen Linienelemente auch mit Spannungsimpulsen betrieben werden. Die Helligkeit hängt dann vom Tastverhältnis ab. The opto-electrical assigned to the same optical line Line elements can be operated with different brightness ben, for which purpose different operating voltages are applied will. Instead of constant voltage, the opto-elek trical line elements also operated with voltage pulses will. The brightness then depends on the duty cycle.

Sofern das Linienmuster in Verbindung mit einem Meßverfahren verwendet wird, bei dem mit Hilfe einer elektronischen Kamera eine Analyse des Grauwertverlaufes der Linienkanten durch geführt wird, werden die Zeitintervalle, während deren die opto-elektronischen Linienelemente an Spannung liegen, vor zugsweise so gewählt, daß sie Bruchteile der Integrationszeit für eine Bildaufnahme betragen. Die Zeitintervalle können sich aber auch über mehrere Bildaufnahmen erstrecken. Das resultierende Bild, das ausgewertet wird, ist dann ein Mit telwertbild aus den einzelnen Bildern.If the line pattern in connection with a measuring method is used with the help of an electronic camera an analysis of the gray value curve of the line edges the time intervals during which the opto-electronic line elements are live preferably chosen so that they are fractions of the integration time for an image acquisition. The time intervals can but also extend over several images. The the resulting image, which is evaluated, is then a with telwert picture from the individual pictures.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Die Fig. 1 bis 10 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen der Elektrodenmuster für das erfindungsgemäße optische Ver laufsgitter.The invention is explained in detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. Figs. 1 to 10 show different embodiments of the electrode pattern for the inventive optical Ver playpen.

Alle im folgenden beschriebenen Ausführungsformen des erfin dungsgemäßen optischen Verlaufsgitters weisen zwei aus je einer Glasplatte bestehende und fest miteinander verbundene Deckflächen auf, welche die beiden durchsichtigen Elektroden oder Elektrodenmuster tragen und zwischen denen sich die Flüssigkristalle befinden. Da insoweit die erfindungsgemäßen Verlaufsgitter wie die bekannten mit Flüssigkristallementen arbeitenden binären Gitter ausgebildet sind, und außerdem auch die Herstellung der Elektrodenstrukturen mit den bei der Chip-Herstellung üblichen Verfahren erfolgt, sind im folgenden an Hand der Zeichnung nur einige unterschiedliche Elektrodenstrukturen erläutert.All of the embodiments of the inventions described below optical gradient gratings according to the invention have two each a glass plate existing and firmly connected Cover surfaces on which the two transparent electrodes or wear electrode patterns and between which the Liquid crystals are located. As far as the inventive Gradient grating like the well-known with liquid crystal elements working binary grid are formed, and also also the manufacture of the electrode structures with the the usual chip manufacturing processes are in following only a few different ones based on the drawing Electrode structures explained.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die eine Deckfläche mit geraden, linienförmigen Elektroden 1 versehen, die parallel und äquidistant nebeneinander liegen. Jede der Elektroden 1 ist an ihrem einen Ende mit einer Kontaktfläche 2 verbunden. Da der Abstand zweier benachbarter Elektroden 1 kleiner ist als die notwendige Breite der Kon taktflächen 2, sind diese im Wechsel am einen bzw. anderen Ende der Elektroden 1 vorgesehen.In the embodiment shown in FIG. 1, the one top surface is provided with straight, linear electrodes 1 , which are parallel and equidistant from one another. Each of the electrodes 1 is connected at one end to a contact surface 2 . Since the distance between two adjacent electrodes 1 is smaller than the necessary width of the contact surfaces 2 , these are alternately provided at one or the other end of the electrodes 1 .

Im Ausführungsbeispiel ist die zweite Deckfläche mit demsel ben Elektrodenmuster versehen. Damit die beiden Elektroden muster deckungsgleich aufeinander ausgerichtet werden können, sind außerhalb der Elektrodenstrukturen Referenzmarken 3 auf beiden Deckflächen vorgesehen, welche miteinander in Deckung gebracht werden müssen.In the exemplary embodiment, the second cover surface is provided with the same electrode pattern. So that the two electrodes can be aligned with one another in a congruent manner, reference marks 3 are provided outside the electrode structures on both cover surfaces, which must be brought into register with one another.

Die Helligkeit jedes zwischen zwei aufeinander ausgerichteten Elektroden 1 gebildeten opto-elektrischen Linienelementes hängt von der elektrischen Spannung ab, welche an das zugehö rige Elektrodenpaar angelegt wird. Werden die opto-elektrischen Linienelemente zu Gruppen zusammengefaßt, innerhalb deren sie mit unterschiedlicher Helligkeit betrieben werden, dann lassen sich Linienmuster erzeugen, die einen abgestuften Helligkeitsübergang haben.The brightness of each opto-electrical line element formed between two aligned electrodes 1 depends on the electrical voltage which is applied to the associated pair of electrodes. If the opto-electrical line elements are combined into groups within which they are operated with different brightness, then line patterns can be generated which have a graded transition in brightness.

Statt beide Deckflächen mit dem in Fig. 1 dargestellten Elektrodenmuster zu versehen, genügt es in der Regel, an der einen Deckfläche eine vollflächige, unstrukturierte Elektrode vorzugesehen. Es entfällt dann auch die genaue Ausrichtung, so daß die Referenzmarken 3 in diesem Fall nicht benötigt werden.Instead of providing both cover surfaces with the electrode pattern shown in FIG. 1, it is generally sufficient to provide a full-surface, unstructured electrode on one cover surface. The exact alignment is then also omitted, so that the reference marks 3 are not required in this case.

Da bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die notwendige Breite der Kontaktflächen 2 den ausführbaren kleinsten Abstand zwischen zwei benachbarten Elektroden 1 begrenzen und ge ringere Elektrodenabstände, also eine kleinere Gitterkon stante, häufig erwünscht ist, ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 jede der linienförmigen Elektroden 1 im Bereich ihres einen Endes mit dem entsprechenden Ende der übernächsten Elektrode 1 über eine rechtwinklig zu den Elektroden 1 verlau fende Verbindungsbahn 4 verbunden. Mit dieser Verbindungsbahn 4 ist auch die zugehörige Kontaktfläche 2 verbunden. Die Kontaktflächen 2 sind wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 im Wechsel neben dem einen bzw. anderen Ende der Elektroden 1 angeordnet.Since the necessary width of the contact surfaces 2 limit the executable smallest distance between two adjacent electrodes 1 in the exemplary embodiment according to FIG. 1 and shorter electrode spacings, ie a smaller grid constant, are often desired, each of the linear forms in the exemplary embodiment according to FIG. 2 Electrodes 1 connected in the area of one end to the corresponding end of the electrode 1 after next via a connection path 4 which is perpendicular to the electrodes 1 . The associated contact surface 2 is also connected to this connecting track 4 . As in the exemplary embodiment according to FIG. 1, the contact surfaces 2 are alternately arranged next to one or the other end of the electrodes 1 .

Wie Fig. 3 zeigt, können auch mehr als zwei linienförmige Elektroden 1, nämlich beispielsweise vier dieser Elektroden 1, im Bereich ihres einen Endes durch eine Verbindungsbahn 4 miteinander verbunden sein, wobei wie bei dem Ausführungs beispiel gemäß Fig. 2 die Verbindung jeweils zu der über nächsten Elektrode 1 besteht. Man kann hierbei von einer gefiederten Linienstruktur sprechen. Durch eine solche gefie derte Struktur können in einfacher Weise Abstände zwischen zwei benachbarten Elektroden 1 realisiert werden, die wesent lich kleiner sind als die in dieser Richtung gemessene Breite der Kontaktflächen 2.As shown in FIG. 3, more than two linear electrodes 1 , namely, for example, four of these electrodes 1 , can also be connected to one another in the region of their one end by a connecting track 4, the connection to each of which, as in the embodiment according to FIG over the next electrode 1 . One can speak of a feathered line structure. With such a structure, distances between two adjacent electrodes 1 can be realized in a simple manner, which are significantly smaller than the width of the contact surfaces 2 measured in this direction.

Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die andere Deckfläche die gleiche Elektrodenstruktur aufwei sen. In diesem Falle sind dann zweckmäßigerweise Referenz marken 3 auf beiden Deckflächen außerhalb der Elektroden struktur angebracht. Die andere Deckfläche kann aber auch eine vollflächige, unstrukturierte Elektrode tragen.As in the previously described exemplary embodiments, the other cover surface can have the same electrode structure. In this case, reference marks 3 are then expediently attached to the structure on both cover surfaces. The other top surface can also carry a full-surface, unstructured electrode.

Wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 zeigt, kann man bei dieser gefiederten Linienstruktur, die hier aus nur zwei Gruppen von über je eine Verbindungsbahn 4 miteinander verbundenen, geradlinigen Elektroden 1 besteht, die Anschluß flächen 2 seitlich, also quer zur Längserstreckung der Elek troden 1 versetzt, anordnen. Die Größe der Kontaktflächen 2 ist dann ohne Auswirkung auf den erreichbaren Mindestabstand zwischen zwei unmittelbar benachbarten Elektroden 1.Like the embodiment according to Fig. 4 shows, it is possible in this feathered line structure, which here consists of only two groups of each via a junction line 4 connected to one another, linear electrodes 1, the pads 2 laterally, ie transversely to the longitudinal extension of the elec trodes 1 offset, arrange. The size of the contact surfaces 2 is then without effect on the achievable minimum distance between two immediately adjacent electrodes 1 .

Unabhängig von der Größe der Kontaktflächen 2 ist auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 der Abstand zweier unmittelbar benachbarter Elektroden 1. Bei diesem Ausfüh rungsbeispiel bilden die parallel und im Abstand nebeneinander angeordneten vier Elektroden 1 ein mäandrierendes Band, das so geführt ist, daß der Abstand zwischen allen unmittelbar benachbarten Elektroden 1 konstant ist.Regardless of the size of the contact surfaces 2 , the distance between two directly adjacent electrodes 1 is also in the embodiment according to FIG. 5. In this example, the four electrodes 1 arranged parallel and spaced next to one another form a meandering band which is guided such that the distance between all immediately adjacent electrodes 1 is constant.

Da bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 der jeweils innerste U-artige Abschnitt jeder Elektrode 1 zwei nebeneinan derliegende Linien bildet, die die gleiche Betriebsspannung führen, ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 statt dieses innersten, U-artigen Abschnittes 1 ein aus einer einzigen Linie bestehender, eine Mittellinie bildender Ab schnitt 1′ vorgesehen. Hierdurch erreicht man, daß alle einander unmittelbar benachbarten Linienelemente mit unter schiedlichen Spannungen betrieben werden können. Dies gilt auch für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7, bei dem nicht drei mit unterschiedlichen Spannungen betreibbare Elektroden, sondern vier derartige Elektroden 1 vorgesehen sind. Auch hier sind die Mittellinien mit 1′ gekennzeichnet. Jede der Elektroden 1 ist an eine Anschlußfläche 2 angeschlossen, die wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 seitlich, also neben der einen Ecke des Elektrodenmusters, nebeneinander angeordnet sind.As in the embodiment of FIG. 5 the respective innermost U-like portion of each electrode 1, two forms nebeneinan derliegende lines that perform the same operating voltage is in the embodiment according to FIG. 6 instead of this innermost U-shaped portion 1 a of a single line of existing, a center line forming section 1 'provided. This ensures that all directly adjacent line elements can be operated with different voltages. This also applies to the exemplary embodiment according to FIG. 7, in which four such electrodes 1 are provided, not three electrodes that can be operated with different voltages. Here, too, the center lines are marked with 1 '. Each of the electrodes 1 is connected to a connection surface 2 which, as in the exemplary embodiment according to FIG. 6, is arranged laterally, ie next to one corner of the electrode pattern, next to one another.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zusätzlich zu dem aus vier parallel und im Abstand neben einander verlaufenden Elektroden 1 gebildeten, mäandrierenden Band vier Gruppen von Elektroden vorgesehen, von denen jede Gruppe aus drei einzelnen Elektroden 5 besteht. Das mäan drierende Band begrenzt drei im Wechsel zur einen und anderen Seite hin offene Bereiche 6, in die hinein je eine aus den Elektroden 5 gebildeten Gruppen ragt. Dabei sind, wie Fig. 8 zeigt, nicht nur die Abstände zwischen zwei benachbarten Elektroden 1 gleich groß, sondern auch die Abstände zwischen zwei benachbarten Elektroden 5 und zwischen einer Elektrode 5 und einer unmittelbar benachbarten Elektrode 1. Die vierte Gruppe von Elektroden 5 ist neben demjenigen Endabschnitt der Elektroden 1 angeordnet, der nicht mit den Kontaktflächen 2 verbunden ist. Die Kontaktflächen 2 sind wie bei den Ausfüh rungsbeispielen gemäß den Fig. 6 und 7 seitlich von dem von den Elektroden 1 und 5 gebildeten Gittermusters ange ordnet. Neben der anderen Seite liegen die Kontaktflächen 2 der Elektroden 5 in einer zur Längserstreckung der das Gittermuster bildenden Abschnitte der Elektroden 1 und 5 parallelen Reihe. Deshalb wird der erreichbare geringste Abstand zwischen zwei benachbarten Elektroden bei diesem Ausführungsbeispiel nicht durch den Platzbedarf für die Kontaktflächen begrenzt.In the exemplary embodiment shown in FIG. 8, four groups of electrodes are provided in addition to the meandering band formed from four electrodes 1 running parallel and at a distance from one another, each group consisting of three individual electrodes 5 . The meandering band delimits three areas 6 which are alternately open on one side and the other and into which a group formed by the electrodes 5 projects. Here, as shown in Fig. 8, not only the gaps are equal between two adjacent electrodes 1, but also the distances between two adjacent electrodes 5 and between an electrode 5 and an immediately adjacent electrode 1. The fourth group of electrodes 5 is arranged next to that end section of the electrodes 1 which is not connected to the contact surfaces 2 . The contact surfaces 2 are, as in the exemplary embodiments according to FIGS . 6 and 7, arranged laterally from the grid pattern formed by the electrodes 1 and 5 . In addition to the other side, the contact surfaces 2 of the electrodes 5 lie in a row parallel to the longitudinal extent of the sections of the electrodes 1 and 5 forming the grid pattern. Therefore, the minimum distance that can be achieved between two adjacent electrodes in this exemplary embodiment is not limited by the space required for the contact areas.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Gruppen von linienförmigen Elektroden 1, 7 und 8 vorhan den, die parallel und im Abstand nebeneinander liegen. Man kann deshalb bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls von gefiederten Linienstrukturen sprechen. Die Elektroden jeder Gruppe sind im Bereich ihres einen Endes über je eine quer zur Längserstreckung der Elektrode verlaufende Verbindungsbahn 4 miteinander und mit der ihnen zugeordneten Kontaktfläche 2 verbunden. Wie Fig. 9 zeigt, hat die mittlere Elektrode der aus den Elektroden 1 gebildeten Gruppe die größte Breite. Gegen die beiden außen liegenden Elektroden hin nimmt die Breite in gleichem Maße ab.In the embodiment shown in FIG. 9, three groups of linear electrodes 1 , 7 and 8 are present, which are parallel and spaced apart. One can therefore also speak of feathered line structures in this exemplary embodiment. The electrodes of each group are connected in the region of their one end to each other and to the contact surface 2 assigned to them via a connecting track 4 running transversely to the longitudinal extent of the electrode. As FIG. 9 shows, the middle electrode of the group formed from the electrodes 1 has the greatest width. Towards the two electrodes on the outside, the width decreases to the same extent.

Die Elektroden 7 liegen in den Räumen zwischen denjenigen Elektroden 1, welche die eine Hälfte der aus den Elektroden 1 bestehenden Gruppe bilden. Dabei hat diejenige Elektrode 7 die der mittleren Elektrode 1 unmittelbar benachbart ist, die geringste Breite, die im Ausführungsbeispiel gleich der Breite der beiden äußeren Elektroden 1 ist. Die Breite der Elektroden 7 nimmt von Elektrode zu Elektrode zu der jenigen Elektrode 7 hin zu, welche unmittelbar neben der äußeren Elektrode 1 liegt. Der Zwischenraum zwischen zwei unmittelbar benachbarten Elektroden 1, 7 und 8 ist überall gleich.The electrodes 7 lie in the spaces between those electrodes 1 which form one half of the group consisting of the electrodes 1 . The electrode 7 which is directly adjacent to the central electrode 1 has the smallest width, which in the exemplary embodiment is equal to the width of the two outer electrodes 1 . The width of the electrodes 7 increases from electrode to electrode towards that electrode 7 , which lies directly next to the outer electrode 1 . The space between two immediately adjacent electrodes 1 , 7 and 8 is the same everywhere.

Die aus den Elektroden 8 bestehende Gruppe unterscheidet sich von der aus den Elektroden 7 bestehenden Gruppe abgesehen davon, daß die Elektroden 8 zwischen die übrigen Elektroden 1 eingreifen, dadurch, daß zusätzlich eine Elektrode 8 vorge sehen ist, die im Abstand neben der Außenseite der äußersten Elektrode 1 angeordnet ist. Diese Elektrode 8 hat die größte Breite aller Elektroden 8. Im Ausführungsbeispiel ist sie sogar größer als die Breite der mittleren Elektrode 1.The group consisting of the electrodes 8 differs from the group consisting of the electrodes 7 apart from the fact that the electrodes 8 engage between the other electrodes 1 , in that additionally an electrode 8 is provided, which is spaced apart from the outside of the outermost Electrode 1 is arranged. This electrode 8 has the greatest width of all electrodes 8 . In the exemplary embodiment, it is even larger than the width of the middle electrode 1 .

Selbstverständlich kann wie bei den übrigen Ausführungsbei spielen die Zahl der Elektroden auch größer gewählt werden.Of course, as with the other designs play the number of electrodes can also be chosen larger.

Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel trägt die eine Deckfläche geradlinige, im Abstand nebeneinander angeordnete Elektroden 1, die alle eine gleiche Breite haben. Außerdem ist der Abstand zwischen zwei unmittelbar benachbar ten Elektroden 1 überall gleich groß. Die andere Deckfläche ist mit dem gleichen Muster von linienförmigen Elektroden 1 versehen. Die Kontaktierung der Elektroden 1 ist nicht dargestellt, da sie in einer der beschriebenen Weisen oder beispielsweise mittels einer Folie ausgeführt sein kann, welche mit Leiterbahnen versehen ist, welche die Elektroden 1 kontaktieren. Eine solche Folie hat einschließlich der Leiterbahnen eine Dicke, die höchstens gleich der Dicke der Flüssigkristallschicht ist. Selbstverständlich kann eine derartige Folie auch bei den anderen Ausführungsbei spielen angewendet werden.In the embodiment shown in FIG. 10, the one top surface carries rectilinear electrodes 1 spaced apart, all of which have the same width. In addition, the distance between two immediately adjacent electrodes 1 is the same everywhere. The other top surface is provided with the same pattern of linear electrodes 1 . The contacting of the electrodes 1 is not shown, since it can be carried out in one of the ways described or, for example, by means of a film which is provided with conductor tracks which contact the electrodes 1 . Such a film, including the conductor tracks, has a thickness which is at most equal to the thickness of the liquid crystal layer. Of course, such a film can also be used in the other games.

Die Besonderheit des Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 besteht darin, daß die beiden Linienmuster um einen bestimmten Winkel gegeneinander verdreht sind, wodurch die bekannten Moir´-Li nien entstehen, deren Abstand voneinander vom Verdrehungs winkel abhängt. Um die beiden Deckflächen in der richtigen Lage miteinander verbinden zu können, sind sie mit Referenz marken 3 versehen. Wenn die Referenzmarken 3 der einen Deck fläche sich mit denjenigen der anderen Deckfläche decken, sind beide Deckflächen richtig justiert.The particularity of the embodiment of FIG. 10 is that the two line patterns are rotated against each other by a certain angle, whereby the known arise Moir'-Li Britain, whose distance from the twist angle is dependent of one another. In order to be able to connect the two deck surfaces in the correct position, they are provided with reference marks 3 . If the reference marks 3 of one cover area coincide with those of the other cover area, both cover areas are correctly adjusted.

Claims

1. Optical gradient grating, characterized in that its grating lines are formed by electrically controllable opto-electrical elements.

2. Grid according to claim 1, characterized in that the opto-electrical elements are liquid crystal cells.

3. Grid according to claim 2, characterized in that the electrodes ( 1 , 1 ', 5 , 7 , 8 ) form a line structure only on one cover surface or on both cover surfaces of the liquid crystal cells, and that in the former case on the other cover surface one full-surface electrode is provided.

4. Grid according to claim 3, characterized in that the electrodes ( 1 , 7 , 8 ) form a feathered line structure of one of the top surfaces.

5. Grid according to claim 3 or 4, characterized in that the electrodes ( 1 ) form at least one top surface of a meandering line structure.

6. Grid according to claim 5, characterized in that the meandering line structure is formed by at least one mäandrie renbdes band, which consists of at least two parallel and spaced apart, linear electrodes ( 1 ).

7. Grid according to claim 6, characterized in that a line section in the form of a single center line ( 1 ') is provided in place of the innermost, U-like line section.

8. Grid according to claim 5, characterized in that between the two legs of the innermost, U-arti gene line section at least one controllable, linear electrode ( 5 ) is provided.

9. Grid according to one of claims 1 to 8, characterized in that the spaced apart opto-electrical line elements ( 1, 7, 8 ) have a different union width and / or different distances from each other.

10. Grid according to one of claims 1 to 9, characterized in that the mutually parallel line-shaped electrodes ( 1 ) of one cover surface are rotated relative to the parallel, linear electrodes ( 1 ) of the other cover surface.

11. Grid according to one of claims 1 to 10, characterized records that at least one of the two top surfaces is contacted by means of a thin film, which in turn has electrical conductor tracks, and the film electrical contact to the outside and / or between the Manufactures cover areas.

12. Grid according to one of claims 1 to 11, characterized records that electronic switches and / or memory elements arranged on the deck surfaces and with the op to-electrical cells are electrically connected.

13. Grid according to claim 12, characterized in that the electrical switches and / or storage elements light sensitively trained and by means of light and / or elek trical signals are controllable.

14. Method for generating an optical line with a Hellig having at least one intermediate stage existing line pattern using an optical gradient grating according to one of the claims 1 to 13, characterized in that the optical Lines using at least two opto-elec trical line elements are generated.

15. The method according to claim 14, characterized in that the opto-elek assigned to the same optical lines trical line elements with different brightness operate.

16. The method according to claim 15, characterized in that to those operated with different brightness opto-electrical line elements different elec trical voltages are applied.

17. The method according to claim 16, characterized in that that during consecutive time intervals under different electrical voltages to the opto-electri line elements are created.

18. The method according to claim 17, characterized in that that in the time intervals the opto-electrical Cells forming line elements either at the maximum Operating voltage are or are dead.

19. The method according to claim 17 or 18, characterized in net that for the duration of the time intervals a fraction of the integration time for a recording of the generated due to the line pattern of the grid Image is selected using an electronic camera.

20. The method according to claim 17 or 18, characterized in net that a time period is chosen for the time intervals that spans multiple images, in order to obtain an average image from the to be able to determine individual recorded images.