<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
STRALINGSTh'"'RSTERKE:R.
De uitvinding heeft betrekking op een stralingsversterker in vaste toestand en wel op een versterker voor het reproduceren van stralingsbeelden.
EMI1.2
In de Belgische,ctrDG1en'Nr±'. 525.922, 529,685 en 555.655 <t!' zijn verschillende beeldversterker' aangegeven. Een dergelijke beeldversterker. had daarbij de vorm van een gelamelleerde cel, waarin de lamellen voor alle practische doeleinden waren opgesteld op de wijze Van een gewone condgsat7,dr met'evenwijdige @-platen en een dieu-eck tricum daartussen. De platen waren' samengesteld uit electrisch ge-
EMI1.3
leidend materiaal in zeer d:ünne lagen, die transparant zijn.
Het dielectism was samengesteld uit'twee delen, n.l. een lamel van fo- togeleidend materiaal, zoals. cadmiumsulfide, met een hoge electri- sche impedante voor "donker" en een aangrenzende lamel van electro-
EMI1.4
lurainescerend materiaal, dat tbt' luminescentie kan worden gebracht door daaraan een variabel electrisch veld aan te leggen, 7en spe-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
ciaal geschikt materiaal voor deze electroluraineseerende laag is een met koper geactiveerd zinkoxyde en koperoxyde mengsel, zoals
EMI2.2
aangegeven door Destriau in Philosophical Magazine, 19379 Vol ;58, .pagina's 700-759, 774-795 en 800-867.
Andere geschikte materialen zijn aangegeven in de Amerikaanse octrooischr3.ften &.sóó,s49 en 2.624.857. Sedert de publicatie van het artikel van Destriau is een aanzienlijke ontwikkeling uitgevoerd voor het verfijnen van electro- luminescentie-materialen voor doeleinden zoals het verlichten van kamers, practisch op dezelfde wijze als bij de gebruikelijke gloei- lampen. Materialen, toegepast voor verlichting kunnen worden aange- past aan de uitvinding overeenkomstig de gegevens van bovenstaande octrooiaanvragen en hetgeen thans volgt.
Bij het aanleggen van een'voedingswisselspanning tussen de twee boven aangegeven platen kan een spanningsval aangenomen wor- den te bestaan tussen de platen, welke de som is van de twee span-
EMI2.3
ningsdalingen over'de respectievelijke twee dielectrische lagen.
Door het ontwerpen van deze dielectrische lagen op een vooraf bepaal- de wijze kan het electroluminescerende materiaal worden voorkomen te luminesceren bij afwezigheid van bekrachtigd licht, maar het materieal. kan aan de ''andere -kant gaan luminesceren wanneer lichtener- gie wordt geprojecteerd op de fotogeleidende laag. Gedurende deze
EMI2.4
laatste toestand worden dielectrische eigenschappen van de fotoge- leidende laag zo gewijzigd dat-de spanningsverdeling over de twee lagen wordt gevarieerd in een richting voor het vergroten van de
EMI2.5
spanning aangelegd aan de eleCt1OlUninescerende laagg. Bij deze spanningstoename zal de laag licht van zodanige helderheid uitzenden als overeenkomt met de -verandering in electrische eigenschappen van de fotogeleidende laag.
Zulk een versterker is bijzonder geschikt voor reproductie
EMI2.6
van televisie-.'en filmbeelden. De cel levert versterking van het daarop geprojecteerde beeld, waardoor een beeld van lage helderheid van een betrekkelijk klein televisiescherm vele malen kan worden 'vergroot en met grote helderheid kan worden weergegeven voor duide-
<Desc/Clms Page number 3>
lijke waarneming.
Weergeefeigenschappen van deze sterker zijn gedeeltelijk afhankelijk van het ontwerp van de verschillende lamelenb, m Door dus , bepaalde constructiedelen t wijzigen kan men overeenkomstig varia- ties in weergeef eigenschappen verkrijgen,
De inrichting volgens het Belgische Octrooi Nr, 525.922 had een gelamelleerde constructie, samengesteld uit vlakke lagen van fotogeleidend en electroluminescerend materisal, gelaagd tussen vlakke transparante electroden. Zoals in de opvolgende octrooien reeds is aangegeven, vereist deze lamelconstructie betrekkelijk dik- ke fotogeleidende 'lagen, welke moeilijk met gebruikelijke technieken kunnen worden vervarrdigd.
Om deze moeilijkheid te overwinnen werd in genoemde octrooien gebruik gemaakt van dunne opgedampte lagen fo- tqgeleidend materiaal, aangebracht op een onregelmatig steunopper- vlak waardoor de noodzakelijke hoge impedantie in het fotogeleiden- de materiaal werd'geleverd voor besturing van het electrische veld, optredend over de electroluminescerende laag.
In de meest recente, bovengenoemde octrooien bestaat het fotogeleidende materiaal uit dunne lagen van opgedampt materiaal, ongeveer van de orde van een micron dik. Gedurende bekrachtiging .van het fosformateriaal is het duidelijk dat het fotogeleidende materiaal de stroman moet'loeren, nodig voor het laden en omkeren van de lading van de fosforlaag, welke zich electrisch gedraagt als een condensator. aangezien de vermogensfactor van deze fosforconden : sator betrekkelijk'gering is, moet de fotogeleider een in hoofdzaak wattloze stroom besturen, hetgeen het vermogen levert, noodzakelijk voor het uittreden van het licht uit de fosfor op een nogal onren-; dabele wijze.
.Tengevolge van deze onrendabele werking en van andere re- denen is het een doel van de uitvinding te voorzien in een stra- lingsversterker, waarin het fotogeleidende materiaal niet de hoge bekrachtigingstromen voor het fosformoteriaal voert
Een ander doel van de uitvinding is een stralingsverster-
<Desc/Clms Page number 4>
ker, waarin het fotogeleidende material dient voor het best,aren van een variabele voorspanning, welke op zijn beurt een bekr@chti- gend wisselveld bestuurt, dat aan de fosfor is aangelegd.
Nog een ander doel de uitvinding is te voorzien in
EMI4.1
een stralingsversterker , welke gebruikmaakt van een voorslHmnin2;.8- gevoelig materiaal in coiibinatie met heet fosfor.aterieel, dient voor het besturen van een bekrachtigend wisselveld over hot fosfor- inaterical tengevolge van een verandering van een voorspenninc, aan- gelegd an het voorspenningsgevoelige materiaal.
Volgens de uitvinding is voorzien in een stralingsv6r- sterker, voorzien van een fosfororgaan, dat luminesceert tengevolge
EMI4.2
van een bekrachtigend wisselveld, een fotogeleidend orgaan ter be- sturing van het niveau van het bekrachtigingsveld voor het variëren van de luminescentie ven het fosfororgaan en middelen voor het onder- ling koppelen van het fosfororgaan en het fotogeleidende orgaan, zo- danig dat het electrische veld voor de fosforbekrachtiging wordt ge- isoleerd van het fotogeleidende orgaan, maar waarbij het laatste or- gaan in staat is het niveau van dit veld te besturen.
EMI4.3
De uitvinding'zal aan de hand van due tekening in het volgende nader worden toegelicht,
EMI4.4
Figuur,1 toont'-i-n doorsnede schematisch een uitvoerings- vorm van de uitvinding.
Figuur 2 toont-een equivalente schakeling ter toelich- ting van de uitvinding.
Figuur 5 toont vergroot een gedeeltelijke dwarsdoorsne-
EMI4.5
de ven een speciale uitvoeringsvor;n volgens de Uitvinding.
Figuur 4 toont eendergelijke doorsnede over de lijn 4-4 van figuur 3.
Figuur 5 toont een vergrote doorsnede, practisch over de lijn 5-5 van figuur 3.
EMI4.6
Figuren 6, en e tonen schakelingen vmn verschillende uitvoeringsvoraen volgens r3e uitvinding.
Figuur 9 113 een vergrote doorsnede ven een -ndhrj (-':Ji,-
<Desc/Clms Page number 5>
structie voor een onderdeel van figuur 3.
In figuur 1 bestaat de beeldversterker uit een lamel- stelsel van vlakke constructie met geschikte configuratie, bijvoor- beeld cirkelvormig of vierkant in bovenaanzicht. De lamellen van dit stelsel omvatten een glazem teunplaat 1 of dergelijke, een trans- parante film van geleidend materiaal 2, zoals opgedampt zilverchlori- de of tinchloride, aangebracht op de ene zijde van plaat 1, een laae
3 van fotogeleidend materiaal, bijvoorbeeld cadmiumsulfide, een laag 4 van electroluminescerend materiaal, grenzend aan laag 3, een andere film 5 van geleidend materiaal, dat identiek kan zijn met dat van film 2 en een'tweede glasplaat 6, welke film 5 draagt.
Een licht dempende isolatielamel (niet getekend) kan worden geplaatst tusser. lagen 3 en 4 voor beperking van de terugvoer van licht tussen deze lagen.
De equivalente eleotrische schakeling is in figuur 2 aangegeven. De weerstand 7 wordt gevormd door film 2 en fotogeleider
3 en de condensator 8 wordt gevormd door de electroluminescerende laag 4 (het dielectricum) en de film 5. Door het aanleggen van een krachtigende wisselspnning van bijvoorbeeld 600 volt bij 800 Hz over de twee electroden 2 en 5, zal een bepaalde spanningsverdeling over de twee componenten 7 en 8, die in serie steen optreden. Indien ' worden.
; allereerst wordt aangenomen 'dat componenten 7 en 8/onderworpen aan een toestand van "geen lict", dus geplaatst in een volledig donkere kamer, dan zal een bepaalde spanningsverdeling, aangegeven met V1 en V2 worden verkregen. De som van VI en V2 is gelijk, aan de aangeleg- de spanning V. Indien nu wordt aangenomen dat het fotogeleidende materiaal van weerstand. 7 wordt'-belicht, zullen de impedante-kenmer- ken van dit materiaal overeenkomstig veranderen en zal deze spanning,-,. verdeling veranderen, ongezien verlichting tracht dé impedantie van het fotogeleidende materiaal 3 te verlagen, zal een spanningstoename op laag 4 optreden.
Deze laag 4 (condensator 8) zal dan luminesceren met een helderheid afhankelijk van de sterkte van V2 daarop, zodat'het duidelijk is dat wanneer de impedantie van component 7 afneemt, het
<Desc/Clms Page number 6>
electrolumiescerende m@teriaal 4 zal luminesceren, Het is beiang- rijk dat de fotogeloidende laag 3 een betrekkelijk geringe capaci- teit heeft. Overeenkomstig moet de "donker" weerstand van deze - laag 3 groot zijn.
Als de impedantie op de juiste wijze is ontwor- pen, zal de spaningsverdeling over 7 en 8 zo zi jn, dat practisch alle spanning over weerstand 7 optreedt en een zeer kleine spanning over condensator 8 gedurende "geen licht". Door ervoor te zorgen dat laatstgenoemde spanning voldoende klein is, zal lamel 4 niet luminesceren. Nu wordt aangenomen dat licht valt op laag 3 ment toe- nemende helderheid, dans zal de impedantie over laag 3 overeenkonstig dalen en de spanningsverdeling weer wijzigen in eén richting, zo dat de spanning op het electroluminescerende materiaal 4 toeneemt.
Wanneer de drempel van luminessentie-gevoeligheid wordt bereikt, zal lemel 4: luminesceren tot een graad, afhankelijk van de daarop opgedrukte spanning.
In figuren 3, 4 en 5 zijn gelijke, onderdelen met ge- lijke verwijzigingscijfers aangegeven. het verstevigingsorgaan 1 is bij voorkeur een vlakke transparante glasplaat met evenwijdige oppervlakken 9 en 10. Oppervlak 10 is voorzien van een aantal V- groeven op onderling -gelijke afstanden. Deze groeven 11 zijn op een afstand van elkaar geplaatst ter verkrijging van een basisvlpk
12, waarop een aantal elementaire contacten 13. zie figuur 4:, kan - worden aangebracht.'' Contacten 13 zijn verdeeld langs de lengten van de respectievelijke basisvlakken 12 en zijn onderling geïsoleerd voor een nader aan te geven doel. De maat van contacten 13 is ef- hankelijk van het ontwerp, en van de maat van de totale versterker.
Aansluitstroken 14 en 14a worden ondersteund in de toppen van de groeven 11 en kunnen bestaan uit dunne metaalstroken.
In geleidend contact met elke strook 14, 14a en op de oppervlakken van groeven 11 is een opgedampte laag 15 van foto- geleidend materiaal, zoals cadmiumsulfide aanwezig. Deze laag is van zodanige' dikte dat de gewenste werKing wordt verkregen en list tussen ongeveer 1 en 20 micron. Deze film wordt op een of andere
<Desc/Clms Page number 7>
geschikte wijze aangebracht, bijvoorbeeld door opdampen volgens RE.
Aitchison, Nature Magazine, Vol. 167, pagina 812, Zoals in figuur
3 duidelijker is aangegeven, strekt film 15 zich uit vanaf de betrei- .fende strook 14, 14a tot de renden van de aangrenzenden contacten
13. Een fotogeleidende verbune ag is dus gevormd tussen stroken 14,
14a en de respectievelijke contacten 13.
Grenzend aan contacten 13 is een laag 16 aangebracht welke electroluminescerend fosformateriaal met een dikte van 1 mil heeft. Op deze laag 16 is een andere glasplaat 17 geplaatst, welke voorzien is van een aantal aansluitstroken 18, 18a, die van elkaar geisoleerd zijn en zich uitstrekken onder en practisch evenwijdig een het basisvlak 12 van glasplaat 1. De opstelling van stroken
18, 18a ziet men in figuur 5. Met betrekking tot de afstand tussen stroken 18, 18a is het belangrijk dat voldoende afstand wordt ge- houden om te voorkomen dat fosforlaag 16 daartussen zal luminesceren wanneer een bekrachtigend wisselveld daaraan wordt gelegd. Terwijl deze eis uit het volgende duidelijker zal worden, is het wenselijk dat deze afstand van stroken 18, 18a ligt tussen twee en tien maal de dikte van laag 16.
Stroken 14,.14a van plaat 1 zijn in paren geplaatst, waarbij alle. stroken 14 geleidend met elkaar zijn verbonden en alle stroken 14a geleidehd met elkaar zijn verbonden. Zodoende'hebben de afwisselende stroken 14 een gemeenschappelijke verbindingslijn 19 en de afwisselende'stroken 14 a een gemeenschappelijke lijn 20.
Lijnen 19 en 20 zijn verbonden met een gelijkspanningsborm van twee batterijen 21 en 22 van gelijke spanning maar geaard zoals aangege- ven. Lijn 20 is positief ten opaichte van lijn 19.
A ansluitstroken 18, 18a op glasplaat 17 zijn overeen- komstig gegroepeerd in paren met afwisselende stroken 18 verbonden met lijn 23 en de andere afwisselende stroken 18a verbonden met lijn 24, Een geschikte wisselspan ingsbron is tussen deze lijnen 23 en 24 verbonden via een transformateur 25 met geaarde middenaftakking 26.
<Desc/Clms Page number 8>
De impedantie vqn fotogeleidende film 15 in de ver- schillende groeven 11 is zodanig dat de tussengelegen segnenten 13 practisch geaard zijn bij "geen licht".
Stel'nu dat slechts de fotogeleidende film in de groe- ven met stroken 14a worden bedekt met bekrachtigende streling . Aan- gezien de impedantie van film 15 daalt bij belichting, zal de span- . ning op aangrenzend contact 13 positief-verschuiven, waarna het be- krachtigingsveld in electroluminescerende laag 16 asymetrisch wordt gemaakt ten opzichte van aarde en ken worden beschouwd als een ge- lijkspanningsveld (of langzaan variabel veld) samengesteld met het gesuperponeerde, fosfor-bekrachtigende wisselspanningsveld, aangelegd tussen strookgroepen 18 en l8a.
Verderop zal worden aangegeven hoe het mogelijk is de lichtuitgang van fosforlaag 16 te variëren door variatie van het constante of langzaam variabele voorspanningsveld, zelfs indien het bekrachtigende wisselspanningsveld constant is.
De juiste werking wordt het best toegelicht aan de hand van figuur 6, waar gelijke onderdelen met gelijke verwijzigingscij- fers zijn aangegeven. In deze schakeling is slechts een enkel con- tact 15 beschouwd, evenals enkele stroken 18 en 18a. Men ziet dat twee lusketens zijn aangebracht met een gemeenschappelijk verbin- dingspunt 13, waarbij de lus links van punt 15 de twee impedantie- films 15 omvat, schematisch, aangegeven als weerstanden, evenals twee batterijen 21 en 22. De lus rechts'van punt 13 omvat transformator 25, verbonden over stroken 18 en 18a. Het electroluminescerende materiaal 16 is geplaatst tussen de twee stroken 18 en 18a en het betreffende contact 13.
Aangezien materiaal 16 is geplaatst tussen contact 15 en stroken 18, 18a, kan de equivalente schakeling worden weergegeven door condensatoren 27 en 28.
Aangezien belichting van een van de films 15, verbonden met een bepaalde strook 14a., veroorzaakt dat de impedantie van de film varieert, kan deze werking in figuur 6 worden weergegeven door een van de weerstanden 15 variabel te maken.
<Desc/Clms Page number 9>
Zoals thans zal blijken., draagt de linker lus primair een gelijkspanning en deze is volledig geïsoleerd van transformator
25, zodat geen wisselstroom ¯door weerstanden 15 kan lopen. Deze ,linker lus dient'voor het bepalen van de spanning in punt 13 en heet de "voorspanningslus". Door @uik van batterijen 21 en 22 met ge- lijke spanning en het instellen van weerstanden 15 op gelijke wearde, zal de gelijkspannig in punt 13 nul of aarde zijn. Doorvariatie van de weerstand van een van de weerstanden 15 (door licht te projec- teren op een van de groeven 11 met een strook 14a) wordt punt 13 van zijn aarde verschoven en krijgt een lading, afhankelijk van de rich- ting vande weerstandsverandering. Het punt 13 wordt door verlaging van de weerstand meer positief.
De lus aan de rechterzijde van punt 13 wordt de "ver- mogenslus" genoemd, omdat punt 26 op de transformator 25 symmetrisch is ten opzichte van de twee condensatoren 27 en 28 en daardoor zal punt 13 normaal de spanning van aarde hebben,.
Wanneer er geen straling valt op fotogeleidende elemen- ten 15, zal punt 13 geaard zijn, op dezelfde wijze als punt 26 en de middenaftakking tussen batterijen 21 en 22. Middenaft akking 26 tussen de condensatoren 27 en 28 op transformator 25 heeft dus dezelf. de spanning als punt 13 en-punt 13 heeft de spanning nul. De span- ningen over condensatoren 27 en 28 zullen dus gelijk zijn en symme- trisch ten o[zichte van aarde.
Indien nu een'van de weerstanden 15 wordt belicht, zal zijn specifieke weerstand dalen en de spanning in punt 13 zal positief verschuilven ten opzichte' van aarde. Deze spanningsverschui- ving ken worden beschouwd als superpositie op de wisselspanning over condensatoren 27 en 28, welke op zijn beurt veroorzaakt dat het dië- lectrische materiaal daarvan de luminescentie overeenkomstig wijzigt.
Het belangrijke verschil in werking tussen de uitvoe- ringsvorm van figuur 6 en die van figuur 2 is, dat de fosfor-bekrach- tigende wisselstromen volledig geïsoleerd zijn van de fotogeleidende films, zodat deze geen waarneembare stromen hoeven te dragen.
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
Thans wordt een iets andere uitv061'ill(:;8vorm volgens figuur 6 beschouwd, waarbij verwezen wordt near figuur 5, wearin 0li strook 29 van polarisatiemateriaal is geplaatst tussen de fosi'or- .strook en contact 13. Uit proeven is gableken dat bepaalde bekende electroluminescerende materieber niet geschikt ecnspreken op een hel- derheidsverandering door de superpositie van een gelijkspanning op
EMI10.2
een bekrachtigend wisselveld.
Os besturing van de fosforlurainesoentij te verkrijgen door de belichting van de fotogeleider in fibuur 6 is het nodig dat fosformeteriaal 16 een luminesoentiewerking heeft, aftcri kelijk van frequentie en amplitude van de aangelegde wisselspanning en van de waarde van constante voorspanning, die daarop is gesuperpo- neerd.
Teneinde geschikter gebruik te maken van bekende fosfo-
EMI10.3
ren, wordt laag 29 van polerisstiematerieal van figuur 3 gebruikt, zoals vroeger is uiteengezet.
Polarisatiematerieel voor dit doel is beschreven in
EMI10.4
P.I.R.E., Vol. /.0, 1952, pagina's 5S7-545 van H. E. n'.J-. ;, ¯ # ,'.-t- satoren bestonden oorspronkelijk uit colloidale suspensies van gelei- dende deeltjes in olie, zie H.E. Pollmann, Journal of J9Plip 'vsiss Vol. 21; 1950, pagina's 40:-¯4l. :21' is gebleken dat onaer invloed van een polariserend veld de geleidende deeltjes zich zo richten,dat geleidende. reeksen worden gevormd binnen de is'olatievloeistof , Door .vergroting van di;tpolariserende veld, stijgt het aantal geleidingsba- nen en de contactdruk 'tussen de deeltjes, waardoor de weerstand van de colloidale'suspensie snel afneemt. De stroom door de suspensie stijgt daarom sterker dan evenredig met de opgedrukte spanning,
EMI10.5
In een'latere, publicatie van H.E.
Hollmann, 1 .I.H.¯"., Vol. 40, 1953, pagina's 518-545 is beschreven dat een zodanige suspen- sie in een'vloeistof kan worden vervangen door geleidende of h8lfge- leidende deeltj.es in te bedden in een plasticlaag indien het herden van het plastic wordt uitgevoerd in canwesigheid van een sterk polr- riserend eleegtrisch veld, Polsrisatielagen van deze soort hebben een wisselstroogeleidin8, die sterk afhangt van een gesuperponeerd
<Desc/Clms Page number 11>
constant voorspanningsveld. Laag 29 is overeenkomstig de aangegeven
EMI11.1
polerisatielaag. Geschikte geleidende deeltjes, welke kunnen worden gebruikt in deze laag, bestaan uit titaniumdioxyde met verminderd, ,zuurstofgehalte. Geschikte plasticdragers omvatten polystyreen, methyl-methacrylaat, ureaforurldehyde, enz.
Teneinde de beste pola- risatiewerkng te verkrijgen,-vindt het harden van het plastic plaatg in een betrekkelijk sterk electrisch polarisatieveld, De relatieve standen van fosforlaag 16 en polarisatielaag 29 kunnen worden omge- keerd zonder de hierna toe te lichten werking te benadelen.
Figuur 7 toont een schakeling ter toelichting van het
EMI11.2
gebruik van de polarisatielaag 29. Evenals in her geval van figuur 6 toont deze schakeling een van vele onafhankelijke elementen van de volledige versterker. Het principiële verschil tussen de schakelin- gen van figuren 6 en 7 is de aanwezigheid van twee weerstanden 29, welke in serie staan met de twee condensatoren 27 en 28.
Indien een
EMI11.3
van de weerstanden"l5 wordt belicht, zoals is beschreven, zal de span-, ning op punt 13 positief verschuiven. Aldus zal buiten de wissel- spanning, normaal optredend over polarisatie-elementen 29 vanuit transformator 25, een constant of langzaam variërend voorspannings-
EMI11.4
veld bepaald door weerstanden 29 en lekweerstanden &7a en 38a, wor- den gesuperponeerd op deze wisselspanning, waardoor de weerstand
EMI11.5
van elk element 29 zal dal'ep. Deze weerstandsdaling op elementen 29 veroorzaakt dat een. groter gedeelte ven de totale wisselspanning over 'lijnen 23 en 34 op de twee condensatoren 37 en 28 optreedt, Deze condensatorsbánning'neenit toe en dus zal liet fosformateriaal van de condensatoren met'grotere helderheid luminesceren.
Nog een andere uitvoeringsvorm is met de schakeling van figuur 6 aangegeven. Dezelfde verdeling van spanningen als in figuur 7 kan worden verkregen door condensatoren met variabele capa-
EMI11.6
citeit in de plaats te stellen voor de polarisatoren 29 van figuur 7, De condensatoren 50 komen overeen met laag 29 in figuur 5. Deze laag 29 is evenwel vervaardigd uit 'ferro electrlsch* materiaal, waarvan de capaciteit afneemt als het voorspanningsveld toeneemt,
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
De werking van ferro electrische mcterislen wordt uant::eg0ven c,oor Vincent in I.lectroriics, Vol. 2'...., 1951, paGina t s 8:-8b. f ndare beschrijvingen zijn te vinden in iiiectronies, Vol. 27, 1954, L.
'Silverstein, pagina's 150-155 en in het Bulletin of the lmerican
EMI12.2
Physical Society, Vol. 9, Ho., pagina 8, paper A5. Buitendien is knog verdere informatie over d'sze ferro-electrische materialen, ge- schikt voor de uitvinding te vinden in Electronics, Vol 26, 1953, G. S. Shaw en J.L. Jenkins, pagina's 166-167.
Het is geschikt om de werking van figuur 8 te beschou- wen in verband Tiet die van figuur 7. liet verschil in werking van een versterker met een ferro electrische laag 50 in figuur 8 in
EMI12.3
18ats van een polarisatielaag wordt hierna toegelicht.
Zonder belichting op fotogeleidende weerstand 15 is in figuur 7 de vermogenslus 5, 2'l, 28, 15 zonder voorspanning. -'-let een Volatisatie-elenent 29 in de vermogenslus is de weerstand hiervan en maximum. De spanningen over de condensatoren 27 en 28 zijn dan n minimum en de luminescentie van fosformateriaal 16 is een mini- mum. Daarom levert toename van de belichting een toename van de
EMI12.4
fO¯0rhelderheid. Het resulterende weergegeven beeld is een positie- ve weergave van het inkomende belichtingsbeeld. Indien polarisator @9 wordt vervangen.door een ferro-electrische laag (condensatoren 30 in figuur 8) terwijl geen belichting aanwezig is, zal de vertao-
EMI12.5
genslus geen voorspanning, hebben.
In dit geval zijn de capaciteiten van condensatoren 30 een maximum, terwijl maximum spanning wordt toe- gevoerd aan de twee fosforcondensatoren 27 en 28.
Belichting van.. de variabele fotogeleidende weerstand
EMI12.6
15 levert een V lSPannin6 > véb'ferro-elegtrische condensatoren ZO, wpardoor de capaciteit daarvqn daalt (of omgekeerd de reactantie toeneemt).' Dit veroorzaakt op zijn heurt dat de spanning over de fosforcondensatoren 27 en 28 daalt, waardoor de fosforluminescentie vermindert. Door dus ferro-electrisch materiaal te gebruiken in
EMI12.7
plaat:, van póierisatiel¯nateriaai, wordt het weergegeven beeld een ne-
<Desc/Clms Page number 13>
'gatieve weergave van het inkomende belichtingsbeeld.
Het verband tussen ingangs-en uitgangsbeelden van de versterker kan evenwel worden omgekeerd door de gelijkspanningen op klemmen 31 en 32 van de voorspanningslus te veranderen. Bij figuur
8 is dit gedean op zodanige wijze dat bij "geen licht" de spanningen over de twee weerstanden 15 niet langer symmetrisch zijn ten opzich- te van eerde. Bijvoorbeeld kan +200 volt worden gelegd ean klem
31 en -800 volt aan klem 32. Zonder belichting op de voorspannings- lus is de vermogenslus dus voorzien van negatieve voorspanning ten opzichte van aarde, waardoor de fosforbekrachtigingsspanning van con- densatoren 27 en 28 tot een minimum daalt. Belichting van variabele fotoweerstand 15 zal deze negatieve voorspanning in punt 13 vermin- deren.
Voldoende belichting zal de spanning van punt 13 verminderen tot die van aarde. In zulk een geval zal bekrachtiging van fosl'or- condensatoren 27 en 28 een maximum zijn. De weergave van een posi- tief beeld wordt aldus verkregen.
In het voorgaande is reeds enige malen aangegeven dat slechts een van de weerstanden 15 uit figuren 6,7 en 8 wordt ge- wijzigd door belichting teneinde voorspanning van punt 13 te ver- schuiven. Teneinde zeker te zijn dat slechts variabele weerstand
15 wordt gewijzigd, is het 'noodzakelijk dat het opvallende licht wordt geconcentreerd in slechts afwisselende groeven 11 van steun- plaat 1 in figuur 3. anders gezegd moeten de groeven met stroken 14a de belichting ontvangen, terwijl de groeven met stroken 14 don- ker moeten blijven. , Deze toestand wordt verkregen door gebruik te maken van een steunpleat la in figuur 9, samengesteld uit evenwijdi- ge cylindrische lenzen. Deze lenzen worden envenwijdig met groeven 11 opgesteld.
De breedte ven deze lenzen is tweemaal de afstand tus- sen groeven 11. De lenzen staan op een lijn met de groeven, zodanig dat de top van elke lens rechtstreeks boven de top van een van de afwisselende' groeven met stroken 14a is gelegen. De kromming van de cylindervlakken en de afstand tot de toppen van groeven 11 zal zo zijn, dat evenwijdig licht, vallend op de lenzen volgens stippellij-
<Desc/Clms Page number 14>
nen 35, zal worden geconvergeerd en geconcentreerd op de fotogelei- dende laag van groef 11 met strook 14a. Omgekeerd ontvangen tussen- gelegen groeven met stroken 14 geen'licht en de geleidbaarheid van de fotogeleidende lagen daarop is dus onafhankelijk van de opvallen- de belichting.
Verschillende wijzigingen van de variatie van het voor- spanningsniveau in een heten met fosformateriaal 16 zijn mogelijk.
De inrichting van figuur 3 kan worden gewijzigd door glasplaat 1, aansluitstroken 14 en 14a en de fotogeleidende film 15 weg te laten en alleen de rest van de constructie met contacten 13 te behouden. nalk een resulterend stelsel kan worden geplaatst in het voorste ein. de van een gewone kathodestraalbuis, waarbij contacten 13 worden blootgesteld aan electronenbombardement. Door geschikte keuze van het materiaal van deze contacten 1 kan de botsende electroinenstroom gebruikt worden ter verkrijging van een voorspanning daarop. Het materiddl kan een secundaire emissieverhouding groter dan de eenheid hebben, waardoor electronenbombardement van een afzonderlijk contact
13 een pnsitieve lading of voorspanning daarop geeft.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
RADIATION TH '"' R STRONG: R.
The invention relates to a solid state radiation amplifier, namely an amplifier for reproducing radiation images.
EMI1.2
In the Belgian, ctrDG1en'Nr ± '. 525,922, 529,685 and 555,655 <t! ' different image intensifiers are indicated. Such an image intensifier. was in the form of a laminated cell, in which the lamellae were arranged for all practical purposes in the manner of an ordinary condgsat7, with parallel plates and a die-cut tricum in between. The plates were composed of electrically
EMI1.3
leading material in very thin layers, which are transparent.
The dielectism was composed of 'two parts, namely a vane of photoconductive material, such as. cadmium sulfide, with a high electrical impedance for "dark" and an adjacent lamella of electro-
EMI1.4
lurainescent material, which can be brought to luminescence by applying a variable electric field thereto, 7 and
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
Especially suitable material for this electrolurainising layer is a copper activated zinc oxide and copper oxide mixture, such as
EMI2.2
indicated by Destriau in Philosophical Magazine, 19379 Vol; 58, pages 700-759, 774-795 and 800-867.
Other suitable materials are set forth in U.S. Pat. Nos. 3,850, 49 and 2,624,857. Since the publication of Destriau's article, considerable development has been made to refine electroluminescent materials for purposes such as illuminating rooms, in much the same manner as conventional incandescent lamps. Materials used for lighting can be adapted to the invention according to the data of the above patent applications and which now follows.
When applying an AC supply voltage between the two plates indicated above, a voltage drop can be assumed to exist between the plates, which is the sum of the two voltages.
EMI2.3
ingress drops across the respective two dielectric layers.
By designing these dielectric layers in a predetermined manner, the electroluminescent material can be prevented from luminescing in the absence of energized light but the material. can luminesce on the other side when light energy is projected onto the photoconductive layer. During this
EMI2.4
last state, dielectric properties of the photoconductive layer are changed so that the voltage distribution across the two layers is varied in a direction to increase the
EMI2.5
voltage applied to the electIolUninescent layer g. With this voltage increase, the layer will emit light of such brightness as corresponds to the change in electrical properties of the photoconductive layer.
Such an amplifier is particularly suitable for reproduction
EMI2.6
of television - and film images. The cell provides amplification of the image projected thereon, whereby a low brightness image from a relatively small television screen can be enlarged many times over and displayed with high brightness for clear.
<Desc / Clms Page number 3>
perception.
Display properties of these stronger ones are partly dependent on the design of the different slats b, m Thus, by changing certain structural parts t one can obtain corresponding variations in display properties,
The device according to Belgian Patent No. 525,922 had a laminated construction composed of planar layers of photoconductive and electroluminescent material layered between planar transparent electrodes. As already indicated in subsequent patents, this lamella construction requires relatively thick photoconductive layers, which are difficult to fabricate using conventional techniques.
To overcome this difficulty, said patents used thin vapor-deposited layers of photoconductive material deposited on an irregular support surface to provide the necessary high impedance in the photoconductive material to control the electric field occurring across the electroluminescent layer.
In the most recent patents mentioned above, the photoconductive material consists of thin layers of evaporated material, about the order of a micron thick. During energization of the phosphor material, it is apparent that the photoconductive material must floor the straw necessary to charge and reverse the charge of the phosphor layer, which electrically behaves like a capacitor. since the power factor of this phosphor capacitor is relatively small, the photoconductor must drive a substantially wattless current, which provides the power necessary for the light to exit the phosphor at a fairly close distance. dable manner.
Due to this uneconomic operation and for other reasons, it is an object of the invention to provide a radiation amplifier in which the photoconductive material does not carry the high excitation currents for the phosphor material.
Another object of the invention is a radiation amplifier
<Desc / Clms Page number 4>
In which the photoconductive material serves to best achieve a variable bias voltage, which in turn controls an alternating current field applied to the phosphor.
Yet another object of the invention is to provide
EMI4.1
A radiation amplifier, which uses a pre-spin 2; .8-sensitive material in conjunction with hot phosphorus material, is for controlling an energizing alternating field across the phosphorus material due to a change of a pre-spin-sensitive material applied to the pre-spin-sensitive material .
According to the invention, there is provided a radiation intensifier comprising a phosphor member which luminesces as a result of
EMI4.2
of an alternating excitation field, a photoconductive means for controlling the level of the excitation field for varying the luminescence of the phosphor means and means for coupling the phosphor means and the photoconductive means together so that the electric field before the phosphor excitation is isolated from the photoconductive member, but the latter member is able to control the level of this field.
EMI4.3
The invention will be explained in more detail with reference to the drawing below,
EMI4.4
Figure 1 schematically shows an embodiment of the invention in cross-section.
Figure 2 shows an equivalent circuit for illustrating the invention.
Figure 5 shows an enlarged partial cross-section
EMI4.5
a special embodiment according to the Invention.
Figure 4 shows such a section along the line 4-4 of Figure 3.
Figure 5 shows an enlarged section, practically along the line 5-5 of Figure 3.
EMI4.6
Figures 6 and e show circuits of different embodiments according to the invention.
Figure 9 113 an enlarged section of a -ndhrj (- ': Ji, -
<Desc / Clms Page number 5>
structure for a part of figure 3.
In Figure 1, the image intensifier consists of a lamella assembly of planar construction of suitable configuration, for example circular or square in plan view. The lamellae of this system comprise a glass backing plate 1 or the like, a transparent film of conductive material 2, such as evaporated silver chloride or tin chloride, disposed on one side of plate 1, a layer
3 of photoconductive material, for example cadmium sulfide, a layer 4 of electroluminescent material, adjacent to layer 3, another film 5 of conductive material, which may be identical to that of film 2, and a second glass plate 6 carrying film 5.
A light attenuating insulation strip (not shown) can be placed in between. layers 3 and 4 for limiting the return of light between these layers.
The equivalent electrical circuit is shown in Figure 2. The resistor 7 is formed by film 2 and photoconductor
3 and the capacitor 8 is formed by the electroluminescent layer 4 (the dielectric) and the film 5. By applying a powerful alternating current of, for example, 600 volts at 800 Hz across the two electrodes 2 and 5, a certain voltage distribution will be made over the two. components 7 and 8, which occur in series stone. If 'become.
; First, it is assumed that components 7 and 8 are subjected to a "no light" state, i.e. placed in a completely dark room, then a certain voltage distribution, indicated by V1 and V2, will be obtained. The sum of V1 and V2 is equal to the applied voltage V. Now if it is assumed that the photoconductive material of resistance. 7 is exposed, the impedance characteristics of this material will change accordingly and this voltage will be, - ,. change the distribution, unseen illumination tries to lower the impedance of the photoconductive material 3, a voltage increase will occur at layer 4.
This layer 4 (capacitor 8) will then luminesce with a brightness depending on the strength of V2 thereon, so that it is clear that as the impedance of component 7 decreases, the
<Desc / Clms Page number 6>
electroluminescent material 4 will luminesce. It is important that the photogenic layer 3 has a relatively low capacity. Accordingly, the "dark" resistance of this layer 3 must be high.
If the impedance is properly designed, the voltage distribution across 7 and 8 will be such that virtually all voltage across resistor 7 occurs and a very small voltage across capacitor 8 during "no light". By ensuring that the latter voltage is sufficiently small, lamella 4 will not luminesce. Now it is assumed that light falls on layer 3 with increasing brightness, then the impedance across layer 3 will fall correspondingly and the voltage distribution will change again in one direction, so that the voltage on the electroluminescent material 4 increases.
When the threshold of luminescence sensitivity is reached, blade 4: will luminesce to one degree, depending on the voltage applied to it.
In figures 3, 4 and 5 identical parts are indicated with identical reference numerals. the reinforcing member 1 is preferably a flat transparent glass plate with parallel surfaces 9 and 10. Surface 10 is provided with a number of V-grooves at mutually equal distances. These grooves 11 are spaced apart to provide a base flake
12, on which a number of elementary contacts 13. see Figure 4: can be provided. Contacts 13 are distributed along the lengths of the respective base surfaces 12 and are mutually insulated for a purpose to be specified. The size of contacts 13 depends on the design, and on the size of the total amplifier.
Terminal strips 14 and 14a are supported in the apexes of the grooves 11 and may be thin metal strips.
In conductive contact with each strip 14, 14a and on the surfaces of grooves 11, a vapor-deposited layer 15 of photoconductive material such as cadmium sulfide is present. This layer is of such a thickness that the desired effect is obtained and is between about 1 and 20 microns. This movie will be one or the other
<Desc / Clms Page number 7>
applied in a suitable manner, for example by evaporation according to RE.
Aitchison, Nature Magazine, Vol. 167, page 812, As in figure
3 more clearly, film 15 extends from the respective strip 14, 14a to the edges of the adjacent contacts.
13. A photoconductive verbune ag is thus formed between strips 14,
14a and the respective contacts 13.
Adjacent to contacts 13 is a layer 16 which has electroluminescent phosphor material with a thickness of 1 mil. On this layer 16 is placed another glass plate 17, which is provided with a plurality of terminal strips 18, 18a, which are insulated from each other and extend under and substantially parallel to the base plane 12 of glass plate 1. The arrangement of strips
18, 18a is seen in Figure 5. With regard to the spacing between strips 18, 18a, it is important that sufficient spacing is maintained to prevent phosphor layer 16 from luminescing therebetween when an energizing alternating field is applied thereto. While this requirement will become more apparent from the following, it is desirable that this spacing of strips 18, 18a is between two and ten times the thickness of layer 16.
Strips 14, .14a of plate 1 are arranged in pairs, with all. strips 14 are conductively connected to each other and all strips 14a are conductively connected to each other. Thus, the alternate strips 14 have a common connection line 19 and the alternate strips 14a have a common line 20.
Lines 19 and 20 are connected to a DC voltage signal from two batteries 21 and 22 of equal voltage but grounded as indicated. Line 20 is positive with respect to line 19.
Terminal strips 18, 18a on glass plate 17 are grouped correspondingly in pairs with alternate strips 18 connected to line 23 and the other alternate strips 18a connected to line 24. A suitable alternating voltage source is connected between these lines 23 and 24 via a transformer 25 with grounded center tap 26.
<Desc / Clms Page number 8>
The impedance of photoconductive film 15 in the various grooves 11 is such that the intermediate segments 13 are practically grounded in "no light".
Suppose only the photoconductive film in the grooves with strips 14a is covered with energizing caress. Since the impedance of film 15 drops with exposure, the span will be. positive-shifting on adjacent contact 13, after which the excitation field in electroluminescent layer 16 is made asymmetric with respect to ground and can be regarded as a DC field (or slow variable field) composed of the superimposed, phosphor-exciting AC field, laid out between strip groups 18 and 18a.
It will be shown below how it is possible to vary the light output of phosphor layer 16 by varying the constant or slowly variable bias field, even if the excitation AC field is constant.
Correct operation is best explained with reference to Figure 6, where like parts are indicated with like reference numerals. In this circuit, only a single contact 15 has been considered, as well as some strips 18 and 18a. It will be seen that two loop circuits are provided with a common connection point 13, the loop to the left of point 15 comprising the two impedance films 15, schematically, indicated as resistors, as well as two batteries 21 and 22. The loop to the right of point 13 includes transformer 25 connected across strips 18 and 18a. The electroluminescent material 16 is placed between the two strips 18 and 18a and the respective contact 13.
Since material 16 is placed between contact 15 and strips 18, 18a, the equivalent circuit can be represented by capacitors 27 and 28.
Since exposure of one of the films 15 connected to a particular strip 14a causes the impedance of the film to vary, this operation can be illustrated in Figure 6 by making one of the resistors 15 variable.
<Desc / Clms Page number 9>
As will now be seen, the left loop primarily carries a DC voltage and is completely isolated from transformer
25, so that no alternating current can flow through resistors 15. This left loop is used to determine the voltage at point 13 and is called the "bias loop". By diving batteries 21 and 22 with equal voltage and setting resistors 15 to equal value, the DC voltage at point 13 will be zero or ground. By varying the resistance of one of the resistors 15 (by projecting light onto one of the grooves 11 with a stripe 14a) point 13 is shifted from its ground and acquires a charge depending on the direction of the resistance change. The point 13 becomes more positive by lowering the resistance.
The loop to the right of point 13 is called the "power loop" because point 26 on transformer 25 is symmetrical with respect to the two capacitors 27 and 28 and therefore point 13 will normally have the voltage from ground.
When no radiation is incident on photoconductive elements 15, point 13 will be grounded in the same way as point 26 and the center tap between batteries 21 and 22. Center tap 26 between capacitors 27 and 28 on transformer 25 thus has the same. the voltage as point 13 and point 13 has the voltage zero. The voltages across capacitors 27 and 28 will thus be equal and symmetrical with respect to ground.
Now if one of the resistors 15 is illuminated, its specific resistance will drop and the voltage at point 13 will shift positively from ground. These voltage shifts are considered to be superimposed on the AC voltage across capacitors 27 and 28, which in turn causes their dielectric material to change luminescence accordingly.
The important difference in operation between the embodiment of Figure 6 and that of Figure 2 is that the phosphor exciting alternating currents are completely isolated from the photoconductive films so that they do not have to carry any detectable currents.
<Desc / Clms Page number 10>
EMI10.1
Consider now a slightly different embodiment of FIG. 6, referring to FIG. 5, wearin strip 29 of polarizing material is placed between the phosphor strip and contact 13. Tests show that certain known electroluminescent matter is not suitable for responding to a brightness change due to the superposition of a direct voltage on
EMI10.2
an empowering alternating field.
To obtain control of the phosphor lurine frequency by the exposure of the photoconductor in fiber 6, it is necessary for phosphorial 16 to have a luminescent effect, depending on the frequency and amplitude of the AC applied voltage and the value of constant bias superposed thereon. .
In order to make more convenient use of known phospho
EMI10.3
In addition, layer 29 of polishing material of Figure 3 is used, as previously explained.
Polarization equipment for this purpose is described in
EMI10.4
P.I.R.E., Vol. /.0, 1952, pages 5S7-545 of H. E. n'.J-. T-sators originally consisted of colloidal suspensions of conductive particles in oil, see H.E. Pollmann, Journal of J9Plip 'vsiss Vol. 21; 1950, pages 40: -¯4l. It has been found that under the influence of a polarizing field, the conductive particles orient themselves in such a way that they are conductive. arrays are formed within the insulating liquid. By increasing the polarizing field, the number of conduction paths and the contact pressure between the particles increases, whereby the resistance of the colloidal suspension decreases rapidly. The current through the suspension therefore increases more strongly than proportional to the impressed voltage,
EMI10.5
In a later publication by H.E.
Hollmann, Ill., Vol. 40, 1953, pages 518-545, it is described that such a suspension in a liquid can be replaced by embedding conductive or self-conducting particles in a plastic layer when the commemoration of the plastic is carried out in the context of a strongly polarizing electrical field. Polarisation layers of this type have an alternating current conductin8, which strongly depends on a superimposed
<Desc / Clms Page number 11>
constant bias field. Layer 29 is similar to that indicated
EMI11.1
polymerization layer. Suitable conductive particles which can be used in this layer are titanium dioxide with reduced oxygen content. Suitable plastic supports include polystyrene, methyl methacrylate, urea forurldehyde, etc.
In order to obtain the best polarization action, the hardening of the plastic sheet takes place in a relatively strong electrical polarization field. The relative positions of phosphor layer 16 and polarization layer 29 can be reversed without compromising the action to be explained below.
Figure 7 shows a circuit for explaining the
EMI11.2
use of the polarization layer 29. As in the case of Figure 6, this circuit shows one of many independent elements of the complete amplifier. The basic difference between the circuits of Figures 6 and 7 is the presence of two resistors 29, which are in series with the two capacitors 27 and 28.
If a
EMI11.3
of the resistors 15 is illuminated, as described, the voltage will shift positively at point 13. Thus, outside the AC voltage normally occurring across polarizing elements 29 from transformer 25, a constant or slowly varying bias voltage will occur.
EMI 11.4
field determined by resistors 29 and leakage resistors & 7a and 38a, are superimposed on this AC voltage, so that the resistance
EMI11.5
of each element 29 will be dal'ep. This drop in resistance on elements 29 causes a. greater portion of the total AC voltage across lines 23 and 34 appears on the two capacitors 37 and 28. This capacitor bond does not increase and thus the phosphor material of the capacitors will luminesce with greater brightness.
Yet another embodiment is indicated by the circuit of Figure 6. The same distribution of voltages as in Figure 7 can be obtained by using capacitors with variable capacitance.
EMI 11.6
To substitute the polarizers 29 of Figure 7, the capacitors 50 correspond to layer 29 in Figure 5. However, this layer 29 is made of ferroelectric material, the capacitance of which decreases as the bias field increases,
<Desc / Clms Page number 12>
EMI12.1
The action of ferroelectric mcterislen is explained by Vincent in I. Electroriics, Vol. 2 '...., 1951, pages 8: -8b. Further descriptions can be found in Iiectronies, Vol. 27, 1954, L.
Silverstein, pages 150-155 and in the Bulletin of the American
EMI12.2
Physical Society, Vol. 9, Ho., Page 8, paper A5. In addition, further information on these ferroelectric materials suitable for the invention can be found in Electronics, Vol 26, 1953, G. S. Shaw and J.L. Jenkins, pages 166-167.
It is convenient to consider the operation of Figure 8 in relation to that of Figure 7. The difference in operation of an amplifier having a ferroelectric layer 50 in Figure 8 in
EMI12.3
The 18ats of a polarization layer is explained below.
Without exposure to photoconductive resistor 15, in Figure 7 the power loop 5, 21, 28, 15 is without bias. Let a Volatization element 29 in the power loop have its resistance and maximum. The voltages across the capacitors 27 and 28 are then n minimum and the luminescence of phosphor material 16 is a minimum. Therefore, increasing the exposure produces an increase in the
EMI12.4
for brightness. The resulting displayed image is a positive representation of the incoming exposure image. If polarizer @ 9 is replaced with a ferroelectric layer (capacitors 30 in Figure 8) while no illumination is present, the delay will
EMI12.5
genslus do not have any bias.
In this case, the capacitances of capacitors 30 are maximum, while maximum voltage is applied to the two phosphor capacitors 27 and 28.
Exposure of the variable photoconductive resistor
EMI12.6
15 produces a V1 SPannin6> vébferroelegtric capacitors Z0, which causes the capacitance thereof to decrease (or conversely the reactance to increase). This in effect causes the voltage across the phosphor capacitors 27 and 28 to drop, thereby decreasing the phosphor luminescence. So by using ferro-electric material in
EMI12.7
plate:, made of póierisation material, the displayed image is
<Desc / Clms Page number 13>
'gative display of the incoming exposure image.
However, the relationship between input and output images of the amplifier can be reversed by changing the DC voltages on terminals 31 and 32 of the bias loop. At figure
8 this is done in such a way that at "no light" the voltages across the two resistors 15 are no longer symmetrical with respect to the previous one. For example, +200 volts can be applied to a clamp
31 and -800 volts at terminal 32. Thus, without illumination on the bias loop, the power loop is biased negatively to ground, which reduces the phosphor excitation voltage of capacitors 27 and 28 to a minimum. Exposure of variable photoresist 15 will reduce this negative bias at point 13.
Sufficient lighting will reduce the voltage from point 13 to that of ground. In such a case, excitation of phosphor capacitors 27 and 28 will be maximum. The display of a positive image is thus obtained.
In the foregoing it has already been indicated several times that only one of the resistors 15 of figures 6, 7 and 8 is changed by exposure in order to shift the bias of point 13. In order to be sure that only variable resistance
15 is changed, it is necessary that the incident light be concentrated in only alternating grooves 11 of support plate 1 in FIG. 3. In other words, the grooves with strips 14a should receive the illumination, while the grooves with strips 14 should be dark. stay. This state is obtained by using a support plate 1a in Fig. 9 composed of parallel cylindrical lenses. These lenses are arranged parallel with grooves 11.
The width of these lenses is twice the distance between grooves 11. The lenses are aligned with the grooves such that the tip of each lens is directly above the apex of one of the alternate stripe grooves 14a. The curvature of the cylindrical faces and the distance from the apexes of grooves 11 will be such that parallel light impinging on the lenses is shown in dotted lines.
<Desc / Clms Page number 14>
ns 35, will be converged and concentrated on the photoconductive layer of groove 11 with strip 14a. Conversely, intermediate grooves with strips 14 do not receive light and the conductivity of the photoconductive layers thereon is thus independent of the incident illumination.
Various modifications of the variation of the bias level in a cell with phosphor material 16 are possible.
The arrangement of Figure 3 can be modified by omitting glass plate 1, terminal strips 14 and 14a and the photoconductive film 15 and keeping only the rest of the construction with contacts 13. nalk a resulting galaxy can be placed in the front end. that of an ordinary cathode ray tube, in which contacts 13 are exposed to electron bombardment. By suitable choice of the material of these contacts 1, the impinging electroin current can be used to obtain a bias thereon. The materiddl can have a secondary emission ratio greater than unity, resulting in electron bombardment from an individual contact
13 gives a positive charge or bias thereon.