Einrichtung zur trä bheitsfreien Lichtsteuerung. Gegenstand der Erfindung ist eine Ein richtung zur trägheitsfreien Lichtsteuerung durch elektrische Spannungsschwankungen für optische Darstellung oder photographische Aufzeichnung periodischer Vorgänge bis zu den höchsten Frequenzen, z. B. in der Bild telegraphie, beim Fernseher, für Schall- und Sprechfilme, Lichttelegraphie und -telephönie über kleinere oder grössere Abstände und dergleichen Zwecke mehr.
Während die bisher für solche Anwendungen in der Technik benutzten Lichtsteuermethoden in bezug auf ihre Ausnutzbarkeit oder Wirksamkeit teils durch die Trägheit, d. h.Verzerrung, bei höheren Frequenzen, teils durch die geringe Licht intensität, teils durch andere Mängel, wie geringen Gesamteffekt der Steuerung, grossen Energieverbrauch hierfür, Unmöglichkeit scharfer Abbildung der Lichtquelle (bei Glimm- licht) beschränkt waren, gibt die Erfindung das Mittel zur quantitativen,
bildgetreuen Aussteuerung praktisch fast beliebiger Licht mengen mit zu vernachlässigenden Energie beträgen bis zu Frequenzen von über zehn Millionen Hertz hinauf. Sie gestattet nötigen falls auch eine scharfe Abbildung der Licht quelle auf die Aufnahmefläche.
Die Lichtsteuerung erfolgt bei der vor liegenden Einrichtung mit Hilfe der $errschen Zelle, das heisst unterAusnutzung des bekannten Phänomens der elektrischen Doppelbrechung, wie man die Zerlegung polarisierten Lichtes in zwei Komponenten verschiedener Fort pflanzungsgeschwindigkeit in starken elek trischen Feldern zu- nennen pflegt.
Erfindungsgemäss werden die schwachen, zur Übertragung der Bilder oder Nachrichten dienenden Ströme, das heisst die zur Licht steuerung zu benutzenden Steuerströme, zu nächst mit Hilfe von praktisch trägheitsloa arbeitenden Verstärkereinrichtungen (Elek tronenröhren) in ihrer Spannung verstärkt, und dann die verstärkten Spannungsschwan kungen der Kerr-Zelle zugeführt.
Diese für den Durchtritt des zu steuernden Lichtes bestimmte Kerr-Zelle, welche eine als Konden sator wirkende Elektronenanordnung enthält, ist mit elektrisch doppelbrechenden Medien, zumeist Flüssigkeiten, Emulsionen, Kolloiden von so geringen Isolations- und sonstigen dielektrischen Verlusten versehen, dass die Steuerung bis zu den grössten praktisch in Betracht kommenden Lichtstärken wattlos oder nahezu wattlos erfolgt.
Infolge der hohen Isolierfestigkeit des benutzten Mediums können die Platten der Zelle, zwischen denen das Licht zweckmässig als paralleles Strahlen bündel hindurchtritt, einander sehr nahe ge bracht und dadurch die erforderlichen hohen Feldstärken schon durch Spannungen einer ('rrössenordnung gewonnen werden, wie sie die heute vorhandenen Verstärkerapparaturen ohne nennenswerte Verluste anzuwenden gestatten.
Vor dem Eintritt in die Kerr-Zelle wird das Licht durch eine geeignete Vorrichtung, z. B. ein Nieolsches Prisma, polarisiert. nach dem Durchgang passiert es den Analysator. Das an die Platte der Zelle gelegte elektrische Feld bestimmt dann durch seine Stärke und Ausdehnung den Phasenunterschied der Strah lenkomponenten und steuert dadurch die nach der Interferenz derselben resultierende Licht stärke quantitativ zwischen Null und 11Tasimuni.
Da in der Kerr-Zelle Medien verwendet werdet), welche infolge ihrer geringen di- elektrischen Verluste die Spannungsduelle praktisch nicht belasten, kann die Spannung für die Elektroden der Zelle unschwer durch Transformation der von dem Mikrophon oder sonstigen Aufnahmeorgan hervorgebrachten, gegebenenfalls genügend vorverstärkten Span- nungsschwankungen erhalte werdet). Bei gewissen Flüssigkeiten, z:
B. Nitrobenzol oder Abkömmlingen, kommt man unter den nach stehend bezeichneten Bedingungen in Zellen mit kleinem Plattenabstande mit etwa 1000 Volt oder weniger Spannungsunterschied aus.
Solche Grössenordnungen werden durch die heute vorhandenen Verstärkerrnittel in Ver bindung mit Transformation, beziehungsweise in reiner Spannungs-Verstärkungsschaltung leicht beherrscht, selbst bei sehr geringen Anfangsamplituden, und die dafür verwen deten Mittel können genügend verlustfrei gehalten-werden; auch wirken die in Frage koninienden C13eY5etzungsVerb ältnisse der Tran sformatorenwindungen in elektrischer Hinsicht noch nicht nachteilig.
Hierin liegt ein wesentlicher, durch die Erfindung beding ter Fortschritt, da man vor dieser zur Her- vorrufung des Fortschritt Spannungen von einer (Gröl)eriordriurig für erforderlich hielt, mit denen man in der Technik nicht arbeiten kann.
Es hat sich gezeigt, dass man bei den benutzten Medien, z. B. bei Nitrobenzol, durch Anlegen einer Gleichspannung an die Zelle für kürzere oder längere Dauer die Isolier festigkeit erliiiIien und so die Zelle verbessern kann. Wahrscheinlich ist dies einer elektro chemischen Wirkung zuzuschreiben, die lei tende Bestandteile, etwa Feuchtigkeit oder Säurespuren, an den Eleldroden ausscheidet..
Selbstverständlich wird man besonders reine Substanzen anwenden und zu diesem Zweck das Ausgangsmaterial entsprechend chemisch vorbehandeln (Destillation, Trocknung, usw.) Vorteilhaft arbeitet man mit einer dauernd an die Zelle gelegten Gleichstromvorspaiinung, wodurch, abgesehen von den i#-n Folgenden behandelten elektrischen und optischen M'ir- kungen,
eine ausreichende Konstanz der Zelle in Bezug auf die elektrische Beschaffenheit des Mediums gewährleistet ist.
Durch Anwendung geeigneter Gefäss materialien und Zellenfüllungen ist es auch möglich, nicht sichtbares, z. B. ultraviolettes Licht quantitativ zu steuern.- Bei jeder Art von Licht inuf) natürlich die Gesamtabsorption auf dein Wege durch die Zelle gering, das heisst die Füllung gut lichtdurchlässig sein, da ebenso wie durch die dielektrisehen Ver luste des Kondensators auch durch die Ab sorption eine Temperaturerhöhung eintritt,
welche die Grösse des Kei-r-Effektes ändert und den geregelten Strahlengang infolge Schlierenbildung stören kann.
Die weiteren Vorteile der vorstehend er w . ähnten Gleichstron:tvorspannung n bestehen in der Vermeidung der Frequenzverdoppelung und in der Erhöhung der Steuerschärfe. Ar beitet man -um den Nullwert der Spannung am Kerr-Kondensator leeruni, so erhält nian offenbar ein Maximum und ein Minimum der Helligkeit zweimal während einer Periode des Steuerwechselstromes.
Legt man dagegen eine genügende Gleichstromspannung an die Platten und überlagert ihr die Steuerwechsel spannung, so behält das Feld seine Richtung bei, und es stimmen Steuerfrequenz und Frequenz der Lichtschwankungen überein. .Man erreicht auf diese Weise ausserdem, dass sehr kleine Steuerwechselspannungen wirksam werden, wobei zu bedenken ist, dass der Effekt dein Quadrat der Feldstärke proportional ist. Dabei lässt sich die Steuerwirkung folgender massen noch beträchtlich steigern.
Man arbei tet unter passend gewählten Verhältnissen mit einer Vorspannung an der Zelle, die nahe an dem Grenzwert für die Auslösi:hung der kurzwelligen Strahlenbestandteile des hin- durcbgesandten Lichtes liegt. Die Auslöschung. beginnt naturgemäss am kurzwelligen Ende des Spektrums. Die überlagerte Steuerampli tude wird dann nur so gross gemacht, dass dabei die Auslöschung der aktinisch stärksten Wellenlängen (etwa violett und blau) eben eintritt.
Wirken die Strahlen nach dem Austritt aus der Zelle und dem Analysator auf eine Photozelle oder irgend eine andere, auf Lichtwellen selektiv reagierende Vor richtung, z. B. die photographische Platte oder den Film, so ergibt sieh eine ausser ordentlich starke Änderung im Ansprechen dieser lichtempfindlichen Organe infolge der bewirkten Verarmung des Spektrums an ak- tinischen Bestandteilen. Man kann diese "chromatische" Steuerung auch andern tech nischen Zwecken nutzbar machen. Auf der beigefügten Zeichnung sind in den Fig.1-5 einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In diesen Figuren bedeuten übereinstim mend 1 die Kerr-Zelle mit den Kondensator platten 2, zwischen denen sich das elektrisch doppelbrechende Medium, z. B. Nitro-Benzol, befindet. In Figur 111 ist eine Ausführungsform der an sich bekannten Kerr-Zelle dargestellt. Es bezeichnen hier a die Sammellinsen für das Licht, b die beiden Polarisationsvor- richtungen, und zwar den Polarisator und den Analysator und 3 das zwischen den . Kondensatorplatten 2 befindliche doppelbre chende Medium.
Die Wirkungsweise der Kerr-Zelle ist an sich bekannt: Das von der Lichtquelle ausgehende Licht wird in dem Polarisator zunächst polarisiert und durch fliesst dann das zwischen den Belegungen 2 befindliche, doppelbrechende Medium. Ist die Feldrichtung des elektrischen Feldes um 45 gegen. die Polarisationsebene des Lichtes geneigt, so wird das Licht in zwei Kompo nenten gespalten, die in senkrecht zueinander stehenden Ebenen schwingen und sich auf dem im Felde befindlichen Wege in diesem Medium mit verschiedener Geschwindigkeit fortpflanzen. Der Unterschied der Fortpflan zungsgeschwindigkeit ist bedingt durch die elektrische Feldstärke. Ist diese gross genug, so kann der Gangunterschied der beiden Strahlen bis zu einer halben.
Wellenlänge und mehr betragen. Die beiden aus dem Dielektrikum austretenden Komponenten wer= den dann durch das Analysatorprisma in derselben Ebene zur Interferenz gebracht, und das resultierende Lichtbündel auf die Bildfläche geworfen. Auf diese Weise kann also durch Spannungsschwankungen an den Kondensatorbelegungen 2- die Steuerung der Helligkeit des Lichtstrahls zwischen Null und einem Maximalwert erfolgen.
An Stelle zweier Kondensatorplatten kann die Kerr-Zelle auch ein System von mehreren Kondensatorplatten besitzen, die in bekannter Weise nach Art der mehrplattigen Konden satoren angeordnet sind.
Statt die Konden- satorplatten parallel gegenüber zu stellen, können dieselben auch in einem Winkel zu einander angeordnet sein, so dass das elek trische Feld zwischen denselben inhomogen wird. Derartige Anordnungen kommen bei spielsweise zur Durchführung der beschrie benen chromatischen Steuerung in Frage, deren Verlauf- ja bei gegebener Spannung am Kondensator von der örtlichen Feldstärke, mithin von den geometrischen Verhältnissen (Elektrodenabstand) gestimmt wird. 5 stellt eine Elektronenröhre mit der Anodenstrom- quelle 6, der Anode 7, Glühkathode S und Gitterelektrode 9 dar.
In den auf der Zeichnung dargestellten Schaltungen ist der Einfachheit halber all genommen, dass die Steuerung des Lichtes durch die Kerr-Zelle von ATikrophonströmen direkt beziehungsweise indirekt bewirkt wird.
In Fig. 1 bezeichnet 12 das von einer Stromquelle 11 gespeiste Mikrophon, dessen Stromschwankungen vermittelst des Trans formators 10 auf den Gitterkreis der Ver- stärkerröhre 5 übertragen werden. Die mittelst der Röhre verstärkten Schwankungen des Anodenstromes werden durch den Transfor- nrator 4 in ausreichende Spannungsschwan kungen übersetzt, die dann den Kondensator platten der Kerr-Zelle zugeführt werden und Trier eine Steuerung des Lichtbündels nach Massgabe der Schwankungen des Mikrophon- stromes bewirken.
Fig. 2 zeigt eine Sparrnungsverstärkungs- schaltung unter Benutzung der Röhre 5 als variabler Widerstand. Sie unterscheidet sieh von der Anordnung nach Fig. 1 dadurch, class die Kerr-Zelle an den Enden eines in den Anodenkreis der Röhre 5 eingeschalteten Widerstandes 13 liegt, der zugleich die Vor- spanrrung für die Zelle liefert.
Die den 1likrophonströmen entsprechenden verstärkten Schwankungen des Anodenstromes steuern durch die Änderungen des Spannungsabfalles die Kerr-Zelle. Eine besonders wirksame Spannungsschaltung gibt Eig. 3 an. Die Zelle liegt im Nebenschluss zu einer der beiden in Reihe geschalteten Röhren 5 und Der Mikrophonstromkreis wirkt durch die beiden Transformatoren 10 und 10' auf die beiden Gitter im entgegengesetzten Sinne, das heisst wenn der Widerstand der einen Röhre zunimmt, sinkt er in der andern.
So wandert aus bekannten Gründen bei kleinen Stromschwankungen des Mikrophonkreises fast der volle Spannungsbetrag der Gleich stromquelle 6 zwischen den Röhren hin und her, das heisst die Spannungsamplituden an der Kerr-Zelle werden sehr gross, und zwar umso grösser, je höher ihr Isoliervermögen und die Spannung voll 6 ist. Die bisher beschriebenen Verstärkungs schaltungen arbeiten rein niederfrequent, das heisst die Lichtänderungen erfolgen mittelst der Kerr-Zelle nur in der Frequenz des Mikro phonstromkreises.
Für gewisse Zwecke, z. B: für die nach der Erfindung leicht auch auf grössere Entfernungen durchführbareLicht- telephonie, für Bildtelegraphie und anderes, ist es jedoch für Interesse der Geheimhaltung und zwecks Erreichung einer hohen Selek tivität der Empfangsschaltung vorteilhaft, die Kerr-Zelle mittelst niederfrequent modu lierter Hochfrequenz zu steuern.
Dadurch wird auf der Empfängerseite die rnit den bekannten Vorzügen verbundene Hochfre- quenzverstärkung möglich gemacht, indem beispielsweise im Falle der Lichttelephonie die ankommenden Lichtimpulse, in welche senderartig die Kerr-Zelle den Mikrophon strom umgeformt hat, auf eine Photozelle wirken, die an einen Hoelrfrequenzverstärker angeschlossen ist,
voll dein aus die verstärk ten Hochfrequenzströme zwecks Hörbar- machung derNiederfrequenz d'ernDetektoroder Audion zugeführt werden.
Für eine derartige Lichttelepholiie, bei der das Licht mittelst niederfrequent modulierter Hochfrequenz ge steuert werden soll, erzeugt man die Hoch frequenzwellen mit Hilfe eines Generators, vorteilhaft mittelst eines eigen- oder fremd erregten Röhrensenders. wobei der Konden- satorkreis der Ker-r-Zelle rnit dem Arbeitskreis des Generators gekoppelt ist oder wobei die Kerr-Zelle einen Teil beziehungsweise die gesamte Kapazität des Schwingungskreises bildet.
Die hochfrequente Schwingung wird durch die Niederfrequenz in einer der zahl reichen bekannten Schaltungen moduliert, so dass die Kerr-Zelle unter dem Einfluss einer modulierten Hochfrequenz steht. Für eine solche Anordnung ist in Fig. 4 als Ausfüh rungsbeispiel ein Röhrensender in Rückkopp lungsschaltung dargestellt. 15 bedeutet den abstimmbaren Schwingungskreis, mit dein die Kerr-Zelle 1, 2 durch die Spule 14 ge nügend lose gekoppelt ist.
Die Besprechung des Gitters 9 der Schwingröhre 5 erfolgt über den Transformator 10, dessen Sekundär- wicklung für den Durchlass der 1lochfrequenz durch der) Kondensator 16 überbrückt ist. 17 ist der übliche Blockkondensator, 18 und 18' sind die Hochfrequenz-Sperrdrosseln im Kreise der Anodenstromquelle. Bei dieser Anordnung ist, wie ohne weiteres ersichtlich, die Kerr-Zelle durch eine niederfrequent mo dulierte Hochfrequenz gesteuert.
Es ist ohne weiteres klar, dass die dar gestellten und beschriebenen Schaltungen nicht nur zur Übertragung von Mikrophon strömen, sondern auch zur Aufzeichnung von irgendwelchen andern Stromschwankungen benutzt werden können, wie sie beispielsweise bei der Bildtelegrahpie durch die Helligkeits unterschiede eines Bildes mittelst der Photo zelle erzeugt werden oder wie sie zur Über tragung von Schriften oder Signalen oder dergleichen in bekannter Weise Verwendung finden.
In Fig. 5 ist beispielsweise eine Schaltung zur Bildübertragung dargestellt. A bezeichnet hier einen Röhrensender. Die durch die Röhre erzeugten Hochfrequenzschwingungen werden hierbei durch die Helligkeitsunterschiede des zu übertragenden Bildes in bekannter Weise moduliert. B bezeichnet den Empfänger, der mit der üblichen Empfangseinrichtung, be stehend aus dem Hochfrequenzverstärker C, dem Gleichrichter D und dem Niederfrequenz verstärker E zusammenwirkt. An den Nieder frequenzverstärker ist nun die Kerr-Zelle 1 angeschlossen, durch welche der Lichtstrahl in einer dem Verlauf der modulierten Sende schwingungen entsprechenden Weise gesteuert wird.
PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur trägheitsfreien Licht steuerung, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerströme mittelst praktisch wattlos steuer barer Verstärker (Elektronenröhren) in ihrer Spannung verstärkt und die verstärkten Spannungsschwankungen dann den gonden- Batorbelegungen einer Kerr-Zelle zugeführt werden, zwischen denen ein doppelbrechendes Medium von geringen dielektrischen Verlusten.
eingefüllt ist, in welchem ein hindurchtreten der Strahl polarisierten Lichtes unter der Wirkung der Änderungen des elektrischen Feldes in seiner Helligkeit durch den an sich bekannten Effekt der elektrischen Doppel brechung gesteuert wird.
Device for dull-free lighting control. The invention relates to a device for inertia-free light control by electrical voltage fluctuations for optical display or photographic recording of periodic processes up to the highest frequencies, eg. B. telegraphy in the picture, on television, for sound and speech films, light telegraphy and telephony over smaller or larger distances and the like purposes more.
While the light control methods previously used for such applications in technology with regard to their usability or effectiveness partly due to the inertia, i. That is, distortion, at higher frequencies, partly due to the low light intensity, partly due to other deficiencies, such as the low overall effect of the control, high energy consumption for this, impossibility of a sharp image of the light source (with glowing light), the invention provides the means for quantitative,
Image-accurate control of practically any amount of light with negligible amounts of energy up to frequencies of over ten million Hertz. If necessary, it also allows a sharp image of the light source on the recording surface.
The light control is carried out in the present device with the help of the errschen cell, that is, using the well-known phenomenon of electrical birefringence, as one usually calls the splitting of polarized light into two components of different speed of propagation in strong electric fields.
According to the invention, the weak currents used to transmit the images or messages, i.e. the control currents to be used for light control, are initially amplified in their voltage with the help of amplifier devices (electron tubes) that work practically inertia, and then the increased voltage fluctuations of the Kerr Cell fed.
This Kerr cell intended for the passage of the light to be controlled, which contains an electron arrangement acting as a condenser, is provided with electrically birefringent media, mostly liquids, emulsions, colloids with such low insulation and other dielectric losses that the controller can up to the largest practically possible light intensities is wattless or almost wattless.
As a result of the high insulation strength of the medium used, the plates of the cell, between which the light expediently passes as a parallel bundle of rays, can be brought very close to each other and the required high field strengths can be obtained by voltages of an order of magnitude such as those existing today Allow amplifier equipment to be used without significant losses.
Before entering the Kerr cell, the light is passed through a suitable device, e.g. B. a Nieol prism, polarized. after the passage it passes the analyzer. The electric field applied to the plate of the cell then determines the phase difference of the beam components through its strength and extent and thereby controls the light intensity resulting after the interference of the same quantitatively between zero and 11Tasimuni.
Since media are used in the Kerr cell, which due to their low dielectric losses practically do not burden the voltage duels, the voltage for the electrodes of the cell can easily be achieved by transforming the voltage generated by the microphone or other recording organ, possibly sufficiently pre-amplified. voltage fluctuations). With certain liquids, e.g.
B. nitrobenzene or derivatives, one gets by under the conditions described below in cells with small plate spacing with about 1000 volts or less voltage difference.
Such orders of magnitude are easily mastered by the amplifier means available today in connection with transformation, or in pure voltage amplification circuit, even with very low initial amplitudes, and the funds used for this can be kept sufficiently loss-free; The C13eY5 connection relationships of the transformer windings which are in question do not yet have a disadvantageous effect in electrical terms.
This is an essential advance due to the invention, since prior to this, tensions of a great magnitude were considered to be necessary to bring about progress, with which one cannot work in technology.
It has been shown that the media used, e.g. B. with nitrobenzene, by applying a direct voltage to the cell for a shorter or longer period of time, the insulating strength can be achieved and thus improve the cell. This is probably due to an electrochemical effect, which excretes conductive components, such as moisture or traces of acid, on the electrodes.
Of course, you will use particularly pure substances and, for this purpose, chemically pretreat the starting material accordingly (distillation, drying, etc.). It is advantageous to work with a constant direct current supply applied to the cell, which, apart from the electrical and optical elements discussed below, will work Actions,
a sufficient constancy of the cell with regard to the electrical properties of the medium is guaranteed.
By using suitable vascular materials and cell fillings, it is also possible to remove the invisible, e.g. B. to control ultraviolet light quantitatively.- With any type of light inuf) of course the total absorption on your way through the cell is low, that is, the filling must be well translucent, because as well as the dielectric losses of the capacitor due to the absorption a temperature increase occurs,
which changes the size of the Kei-r effect and can disrupt the regulated beam path due to the formation of streaks.
The other advantages of the above he w. Similar currents: t bias voltage n consist in avoiding the frequency doubling and in increasing the control sharpness. If one works around the zero value of the voltage on the Kerr capacitor empty, then obviously nian receives a maximum and a minimum of the brightness twice during a period of the control alternating current.
If, on the other hand, a sufficient direct current voltage is applied to the plates and the alternating control voltage superimposed on it, the field maintains its direction and the control frequency and frequency of the light fluctuations match. In this way one also achieves that very small alternating control voltages become effective, whereby it must be taken into account that the effect is proportional to the square of the field strength. The tax effect can be increased considerably as follows.
Under suitably chosen conditions, one works with a bias voltage on the cell which is close to the limit value for the triggering of the short-wave radiation components of the transmitted light. The Extinction. naturally begins at the short-wave end of the spectrum. The superimposed control amplitude is then only made so large that the extinction of the actinically strongest wavelengths (such as violet and blue) occurs.
Act the rays after exiting the cell and the analyzer on a photocell or any other, selectively responsive to light waves before direction, z. B. the photographic plate or the film, there is an extraordinarily strong change in the response of these light-sensitive organs as a result of the depletion of the spectrum of actinic constituents. This "chromatic" control can also be used for other technical purposes. On the attached drawing, some exemplary embodiments of the invention are shown in FIGS. 1-5.
In these figures mean according to mend 1, the Kerr cell with the capacitor plates 2, between which the electrically birefringent medium, for. B. nitro-benzene. An embodiment of the known Kerr cell is shown in FIG. Here, a denotes the converging lenses for the light, b denotes the two polarization devices, specifically the polarizer and the analyzer, and 3 the one between the. Capacitor plates 2 located doppelbre sponding medium.
The mode of operation of the Kerr cell is known per se: the light emanating from the light source is first polarized in the polarizer and the birefringent medium located between the coatings 2 then flows through it. Is the direction of the electric field by 45 against. If the plane of polarization of the light is inclined, the light is split into two components, which oscillate in planes perpendicular to one another and which travel along the path in the field in this medium at different speeds. The difference in propagation speed is due to the electric field strength. If this is large enough, the path difference between the two rays can be up to half.
Wavelength and more. The two components emerging from the dielectric are then brought into interference by the analyzer prism in the same plane, and the resulting light beam is thrown onto the image surface. In this way, the brightness of the light beam can be controlled between zero and a maximum value through voltage fluctuations at the capacitor assignments 2-.
Instead of two capacitor plates, the Kerr cell can also have a system of several capacitor plates, which are arranged in a known manner in the manner of multi-plate capacitors.
Instead of placing the capacitor plates parallel to one another, they can also be arranged at an angle to one another, so that the electrical field between them becomes inhomogeneous. Such arrangements can be used, for example, to carry out the described chromatic control, the course of which is determined by the local field strength, and therefore by the geometric relationships (electrode spacing), for a given voltage on the capacitor. 5 shows an electron tube with the anode power source 6, the anode 7, hot cathode S and grid electrode 9.
In the circuits shown in the drawing, for the sake of simplicity, it has been omitted that the control of the light by the Kerr cell is effected directly or indirectly by Aicrophone currents.
In FIG. 1, 12 denotes the microphone fed by a current source 11, the current fluctuations of which are transmitted to the grid circle of the amplifier tube 5 by means of the transformer 10. The fluctuations in the anode current, amplified by means of the tube, are translated into sufficient voltage fluctuations by the transformer 4, which are then fed to the capacitor plates of the Kerr cell and cause Trier to control the light beam according to the fluctuations in the microphone current.
Fig. 2 shows an economy amplification circuit using the tube 5 as a variable resistor. It differs from the arrangement according to FIG. 1 in that the Kerr cell is located at the ends of a resistor 13 connected to the anode circuit of the tube 5, which at the same time supplies the voltage for the cell.
The increased fluctuations of the anode current corresponding to the 1 liqueur currents control the Kerr cell through the changes in the voltage drop. A particularly effective voltage circuit is Eig. 3 on. The cell is shunted to one of the two series-connected tubes 5 and The microphone circuit acts through the two transformers 10 and 10 'on the two grids in the opposite sense, i.e. if the resistance of one tube increases, it decreases in the other.
For known reasons, almost the full amount of voltage of the direct current source 6 moves back and forth between the tubes when there are small current fluctuations in the microphone circuit, i.e. the voltage amplitudes on the Kerr cell become very large, and the greater the higher their insulating capacity and voltage full 6 is. The amplification circuits described so far work purely at low frequencies, which means that the light changes take place by means of the Kerr cell only in the frequency of the microphone circuit.
For certain purposes, e.g. B: for light telephony, which can easily be carried out even over greater distances according to the invention, for image telegraphy and others, it is advantageous for the sake of secrecy and for the purpose of achieving a high level of selectivity in the receiving circuit to control the Kerr cell by means of low-frequency modulated high frequency .
In this way, the high-frequency amplification associated with the known advantages is made possible on the receiver side, in that, for example, in the case of light telephony, the incoming light pulses, into which the Kerr cell has converted the microphone current like a transmitter, act on a photocell that is connected to a hotel frequency amplifier is
The amplified high-frequency currents are fully fed to the detector or audio system for the purpose of making the low-frequency audible.
For such a light telephony, in which the light is to be controlled by means of low-frequency modulated high-frequency, the high-frequency waves are generated with the help of a generator, advantageously by means of an intrinsically or externally excited tube transmitter. where the capacitor circuit of the Ker-r cell is coupled to the working circuit of the generator or where the Kerr cell forms part or all of the capacitance of the oscillation circuit.
The high-frequency oscillation is modulated by the low frequency in one of the numerous known circuits, so that the Kerr cell is under the influence of a modulated high frequency. For such an arrangement, a tube transmitter is shown in a feedback circuit in Fig. 4 as Ausfüh approximately. 15 means the tunable oscillation circuit with which the Kerr cell 1, 2 is coupled through the coil 14 ge sufficiently loosely.
The discussion of the grid 9 of the oscillating tube 5 takes place via the transformer 10, the secondary winding of which is bridged by the capacitor 16 for the passage of the 1-hole frequency. 17 is the usual blocking capacitor, 18 and 18 'are the high-frequency blocking chokes in the circuit of the anode power source. In this arrangement, as is readily apparent, the Kerr cell is controlled by a low-frequency modulated high frequency.
It is immediately clear that the circuits presented and described not only flow for the transmission of a microphone, but can also be used to record any other current fluctuations, such as those generated in the image telegraphy by the brightness differences of an image by means of the photo cell or how they are used in a known manner for the transmission of fonts or signals or the like.
In Fig. 5, for example, a circuit for image transmission is shown. A denotes a tube transmitter here. The high-frequency oscillations generated by the tube are modulated in a known manner by the differences in brightness of the image to be transmitted. B denotes the receiver that cooperates with the usual receiving device, consisting of the high-frequency amplifier C, the rectifier D and the low-frequency amplifier E. The Kerr cell 1 is now connected to the low frequency amplifier, through which the light beam is controlled in a manner corresponding to the course of the modulated transmission vibrations.
PATENT CLAIM: Device for inertia-free light control, characterized in that the voltage of the control currents is amplified by means of amplifiers (electron tubes) that can be controlled practically wattlessly and the amplified voltage fluctuations are then fed to the gonden-Bator assignments of a Kerr cell, between which a birefringent medium of low dielectric losses.
is filled, in which a passing through the beam of polarized light under the action of the changes in the electric field is controlled in its brightness by the known effect of electric double refraction.