CH301222A - Anordnung zur Verstärkung der Lichtintensität eines optisch projizierten Bildes. - Google Patents

Description

  Anordnung zur Verstärkung der Lichtintensität eines optisch projizierten Bildes.    Bis heute existieren grundsätzlich fol  gende Methoden zur Erhöhung der Licht  intensität eines projizierten Bildes:  1. Photographische Aufnahme mit nachfol  gender Projektion.  



  2. Ü bertragung des Bildes mit Fernsehauf  nahmegerät und entsprechender Wiedergabe  einrichtung.  



  3. Elektronischer Bildwandler.  



  Die Erfindung bezieht sich auf derartige  Anordnungen, bei denen eine Steuerschicht in  einer Schlierenoptik durch ihre Verformung  das Licht einer separaten Lichtquelle steuert.  Derartige     Steuereinrichtungen    sind in ihren  Grundlagen beispielsweise in den Schweizer  Patentsehriften Nrn. 230613 und 9224686 be  schrieben.  



  Während bei den Anordnungen und Ver  fahren der vorgenannten Art die für die De  formation der Steuerschicht notwendigen  Kräfte durch auf ihre Oberfläche aufgebrachte  elektrische Ladungen erfolgen, wird gemäss vor  liegender Erfindung eine neuartige Steuer  schicht vorgeschlagen, die eine Vereinigung  einer lichtempfindlichen Schicht, einer defor  mierbaren Schicht und einer auf dieser     auf-          gebraelhten    Spiegelschicht aufweist.  



  Im folgenden sind einige Ausführungs  formen der erfindungsgemässen Anordnung  an Hand der beiliegenden Zeichnung näher  erläutert. Es zeigen:  Fig. 1 eine Ausbildung der Steuerschicht  im Querschnitt,    Fig. 2 eine zweite Ausbildung der Steuer  schicht im Querschnitt,  Fig. 3 die Gesamtanordnung mit einer ebe  nen Steuerschicht nach Fig. 1,  Fig. 4 die Gesamtanordnung mit einer  hohlkugelförmig gestalteten Steuerschicht in  der Ausbildung nach Fig. 1.  



  Gemäss der dargestellten Ausführung nach  Fig. 1 ist auf einem Glasträger 1 eine Elek  trode 2 aus einer durchsichtigen, elektrisch  leitenden, dünnen Metallschicht, z. B. aus  Platin, aufgebracht. Auf dieser Elektrode 2 be  findet sich eine besondere lichtempfindliche  Halbleiterschicht 3, z. B. aus Selen, von geeig  neter Dicke, deren physikalische Eigenschaf  ten die Lichtempfindlichkeit, Dunkelstrom,  Lichtabsorption und lichtelektrische Trägheit,  dem Verwendungszweck entsprechend gewählt  sind. Diese Halbleiterschicht 3 ist mit einem  elastisch deformierbaren Medium 4 über  schichtet. Die Schicht 4 kann z. B. aus  einem hochpolymeren Stoff wie     Polyvinyl-          chlorid,    mit Weichmacher, bestehen.

   Die phy  sikalischen Eigenschaften dieses     Mediums    4,  wie     Elastizitätsmodul,    innere Reibung,     Ober-          flächenspannung,    Leitfähigkeit,     Dielektrizi-          tätskon8tante,    werden geeignet gewählt, Die       deformierbare    Schicht 4 ist     oberflächlich    mit  einem Metallbelag 5 versehen, welcher gleich  zeitig als Spiegel und als Elektrode dient..  Die Schicht 4 kann an sich,     unidurchsichtig,     z. B. mit schwarzer Farbe versehen, sein.      Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2  befindet sich aufdem Glasträger 1 mit Metall-,  z. B. Platinelektrode 2, die Halbleiterschicht  3.

   Auf einem separaten Glasträger 6 befindet  sich das elastisch deformierbare Medium 4  mit Metallspiegel 5. Die beiden Glasträger 1  und 6 sind, wie in Fig. 2 gezeigt, in geeig  neter     Entfernung    einander gegenübergestellt  unter Zwischenschaltung eines Mediums 7  geeigneter Leitfähigkeit, Dielektrizitätskon  stante und innerer Reibung. Als solches  kommt hauptsächlich ein Gas, z. B. ionisierte  Luft, oder eine Flüssigkeit, z. B. Benzol plus  Elektrolyt, zur     Verwendung.     



  Beide     Ausführungsformen    der Schicht  können sowohl in ebener Anordnung (Fig. 1  und 2) als auch in gewölbter Form, z. B. als  Hohlkugelsegment (Fig. 4), ausgeführt wer  den. Der Träger 1 und gegebenenfalls auch  der Träger     6können    zur     Kühlung    eingerich  tet sein, z. B. indem der Träger in ein Was  serbad mit Kühlwasserzirkulation eingesetzt  ist oder mit Kühlluft angeblasen wird.  



  Für eine praktische Ausführung der Er  findung, z. B. als Lichtverstärker für die  Wiedergabe bewegter Bilder nach Fig. 1, kom  men     folgende    Eigenschaften und Dimensionen  der verschiedenen Schichten in Frage:  Auf dem Glasträger 1 von optischer Qua  lität ist ein dünner, durchsichtiger Metallfilm  2 aufgedampft. Mit Rücksicht auf die Eigen  schaften des für die Bildprojektion verwen  deten optischen Systems wird diese Schicht 2  mit einem Linienraster in schwarzer Farbe       bedruckt,    so dass diese Stellen lichtundurch  lässig sind. Die darüber befindliche lichtemp  findliche Schicht 3 wird dadurch rasterartig  belichtet. Die Feinheit des Rasters beträgt 10  Linien je min.

   Auf diese bedruckte Metall  schicht wird die lichtempfindliche Steuer  schicht 3 aus amorphem Selen in einer Stärke  von     50#    aufgebracht. Auf die Steuerschicht 3  ist die elastisch deformierbare Schicht 4 von  einer Stärke von ebenfalls     50#c    aufgebracht.  Diese Schicht bestehtausweichgemachtem Poly  vinylchlorid mit Schubmodul 5X104 dyn/cm2,  Viskosität kleiner als 300 Poises; die elek-    trische Leitfähigkeit beträgt 2 X 10-11 Ohm/em.  Diese wird durch Zugabe kleiner Mengen  Magnesium-Oleat zum Weichmacher erzeugt.  Die Dielektrizitätskonstante dieser Schicht ist  2,5. Diese Dielektrizitätskonstante ergibt zu  sammen mit der erwähnten elektrischen Leit  fähigkeit eine elektrische Zeitkonstante von  1/50 sek, welch letztere zur Übertragung be  wegter Bilder ausreichend klein ist.  



  Die möglichst dünne, d. h. 1/10     #c    betra  gende Spiegelschicht 5, die auf dem elasti  schen Träger 4 aufgebracht ist, wird durch  Aufdampfen erzeugt.  



  Der Glasträger 1 und mit ihm die andern  Schichten sind kreisrund und haben praktisch  einen Durchmesser von etwa 6 emn, wobei die  metallischen Schichten mit ringförmigen,  voneinander isolierten Elektroden verbunden  sind. An diese wird eine Gleich- oder Wech  selspannung von 220 Volt angelegt.  



  Nachstehend wird die Wirkungsweise an  Hand der gesamten Anordnung erläutert. Die  schlierenoptische Apparatur gemäss Fig. 3, be  stehend aus     Schlierenobjektiv        1 & ,    Barren  system 17,     Kondensorlinse    8,     Bildfenster    9  und Lichtquelle 10 (z. B. Bogenlampe) mit       Reflektor    11, ist so eingerichtet, dass bei ebe  nem Spiegel 5 kein Licht.     zwischen    den Barren  17 auf den Spiegel 12 und damit auf die     Pro-          jektionsfläche    14 trifft.

   An die 'Elektroden 2  und 5 der oben beschriebenen Steuerschicht  wird zur Ergänzung der     elektrostatischen          Kräfte    eine Gleichspannung angelegt. Weisen  die     'Schichten    4 und 7 eine für Gleichspan  nung ungenügende Leitfähigkeit. auf, so wird  an die Elektroden 2 und 5     eine    Wechselspan  nung angelegt, die eine beliebige Frequenz       aufweisen    kann. Fällt. nun Licht, aus der  Pfeilrichtung P kommend, auf einen Teil der  Steuerschicht, so wird dort deren Widerstand  und damit die Feldstärke über dem     defor-          mierbaren    Medium 4 geändert.

   Durch die  auftretenden elektrostatischen Kräfte wird  seine Oberfläche     und    damit. der Spiegel ver  formt. An dieser Stelle wird nun das     Bo-          genl'ampenlicht    in der     Weise    gebrochen bzw.  gebeugt,     .dass    ein Teil desselben durch die      Schlitze des Barrensystems 17 auf den Spie  gel l2 und damit auf die Projektionsfläehe 14  fällt. Zur genauen Abbildung der     Spiegel-          selhicht    5 auf die Leinwand 14 ist noch eine  Korrekturlinse 13 eingefügt.  



  Durch diese Einrichtung gelingt es, das  Bogenlampenlicht punktweise zu steuern.  Hierbei ist zu beachten, dass das auf die Halb  leiterschicht 3 projizierte Bild gerastert     wer-          clen    muss, um auf der Leinwand 14 ein äqui  valentes Bild zu erhalten. Dies kann auf  mannigfaehe Weise erfolgen, beispielsweise  unmittelbar vor der Halbleiterschicht 3 oder  an einer andern dieser optisch gleiehwertigen  Stelle.  



  Fig.4 zeigt eine andere Gesamtanordnung,  wobei zum Unterschied gegenüber der An  ordnung nach Fig. 3 die Steuerschicht hohl  kugelförmig ausgebildet ist und damit das  Sehlierenobjektiv 16 im Schlierenkanal (und  damit störende Glasflächen) wegfallen kann.  



  Durch die Erfindung ist eine Anordnung  geschaffen, die in der     Verwendung    neuer  Prinzipien zur Erzeugung der für die Licht  steuerung notwendigen Deformationen der  Oberfläche der Steuersehieht beruht. Die  durelh die Erfindung ermöglichten     Vereinfa-          ehungen    in der praktischen Gestaltung und  die sieh ergebenden     Anwendungsmöglieh-          keiten    der vorliegenden Anordnung sind von  grosser praktischer Bedeutung. Die verschie  denen Anwendungen sind u. a. die folgen  den: Episkopische Projektion,     Fernseh-          Grossprojektion,    Kinoprojektion grosser Licht  intensität, Bildwandler.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Anordnung zur Verstärkung der Licht intensität eines optisch projizierten Bildes, bei welcher eine Steuerschieht in einer schlierenoptisehen Anordnung durch ihre Verformung das Licht einer separaten Licht quelle steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersehieht eine Vereinigung einer lichtempfindlichen Schicht (3), einer defor mierbaren Schicht (4) und einer auf dieser aufgebrachten Spiegelschiecht (5) aufweist. UNTERANSPRÜCHE: l. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die lichtempfind liche Schicht (3) auf eine elektrisch leitende und lichtdurchlässige Elektrodenschicht (2) aufgebracht ist. 2. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Spiegelschicht (5) ein Metallbelag ist und als Elektrode dient. 3.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtdurchlässige Elektrodenschicht (2) aus einer Metallschicht besteht. 4. Anordnung nach und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindliche Schicht (3) und die lichtdurchlässige Elektrodenschicht (2) auf einem durchsichtigen Träger (1) auf gebracht sind. 5. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die deformierbare Schicht (4) undurchsichtig ist.

   6. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die lichtempfind- liehe Schicht (3) von der deformierbaren Schicht (4) durch eine flüssige Zwischen schicht (7) getrennt. ist. 7. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die lichtempfind liche Schicht (3) von der deformierbaren Schicht (4) durch eine gasförmige Zwischen schicht (7) getrennt ist. B.

   Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die auf die de formierbare Schicht (4) aufgebrachte Metall spiegelschicht (5) der lichtempfindlichen Schicht (3) zugekehrt ist.. 9. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die deformier bare Schicht (4) mit der Metallspiegelschicht (5) auf einem separaten Träger aufgebracht ist. 10. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Steuerschicht eben ist. 11. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Steuerschicht gewölbt ist. 12.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschicht die Form eines Kugel segmentes aufweist.. 13. Anordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der Träger zur Kühlung ein gerichtet ist. 14. Anordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der durchsichtige Träger (1) einen optischen Raster aufweist. 15. Anordnung nach Patentansprueh und Unteransprüehen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass an die Elektrodenschichten (2 und 5) eine Gleichspannung angelegt ist. 16. Anordnung nach Patentansprueh und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass an die Elektrodenschichten (2 und 5) eine Wechselspannung beliebiger Fre quenz angelegt ist. 17.

   Anordnung nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass zur genauen Ab bildung der Spiegelsehieht (5) eine Korrelz- turlinse (13) in die Sehlierenoptik einge schaltet ist.