**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
une lentille et ladite cellule photoélectrique comprenant une paire de couches électriquement conductrices entre lesquelles est interposé le film photoconducteur inorganique qui leur est intimement lié et qui est capable de contenir un potentiel, le flux de courant étant une mesure de l'intensité de la lumière qui le traverse, l'une desdites couches électriquement conductrices étant intimement liée à la surface desdites lentilles.
18. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé par le ,fait qu'il comprend une source (92) d'énergie disposée à proxi
mité du support le long de la trajectoire de retour du film en
direction dudit boîtier pour décharger entièrement le film
électrophotographique après la projection de l'image qu'il a portée.
19. Utilisation de l'appareil suivant la revendication 1, pour
l'affichage agrandi d'une image sur un écran au moyen d'un
film électrophotographique transparent du type ayant un revê
tement photo-conducteur, caractérisée par le fait qu'on enregi
stre sur ledit film l'image à afficher, au moyen d'un projecteur,
charge le film, l'expose et lui applique du 'vireur, dans l'ordre, pour former une diapositive projetable de l'image enregistrée, projette l'image agrandie sur l'écran, et procède enfin à l'effa
cement du film en le débarrassant de tout le vireur dont il a été
muni précédemment.
La présente invention se rapporte à la projection d'images
optiques à partir d'une source sur un écran d'affichage et se
rapporte spécifiquement à la formation d'une diapositive pro
jetable à partir d'une source d'image et à la réalisation de
l'affichage de ladite image sur un grand écran, la diapositive
étant constituée par un film électrophotographique.
L'invention a pour objet un appareil permettant l'affichage
d'une image agrandie sur un écran de projection utilisant un
film électrophotographique transparent du type comportant un
revêtement photoconducteur.
L'affichage à grande échelle d'images photographiques est
fréquemment utilisé conjointement avec l'explication de don
nées représentées par lesdites images devant un large audi
toire. Des images photographiques ordinaires se présentant
sous la forme de diapositives montées sont introduites dans
l'appareil de projection qui projette des images agrandies sur
un écran. Le plus souvent la source d'image porte l'informa
tion qu'il est nécessaire d'afficher sous une forme agrandie
pendant un temps très bref consécutif à son origine. Des ima
ges affichées au moyen d'unités comportant des tubes à rayon
cathodique tel que le signal vidéo transmis à un récepteur de
télévision ou une information envoyée à un oscilloscope doivent pouvoir être affichées sur un grand écran pour la présen
tation d'informations hautement détaillées auprès d'un large
auditoire.
Les agences gouvernementales, les institutions finan
cières et les réunions scientifiques sont des exemples de tels
utilisateurs. Actuellement, des problèmes très importants se
rencontrent dans la réalisation de l'affichage à grande échelle
des images susmentionnées à partir des sources susmentionnées. La pratique consiste à appliquer de telles images sur du
matériel en bande et à le traiter au moyen des techniques
conventionnelles de la photographie de telle façon que l'infor
mation puisse être projetée à l'état agrandi sur un écran. Avec
toutes les techniques actuellement connues, il s'écoule un délai important entre la production de l'image et la réalisation de la diapositive nécessaire pour permettre sa projection.
Les techniques du film photographique usuelles nécessitent plus de temps que les techniques électroniques telles que l'enregistrement vidéo mais l'agrandissement et l'affichage d'informations enregistrés en vidéo nécessitent des appareils complexes et très coûteux.
En conséquence, il serait hautement souhaitable de fournir un appareil effectuant un affichage à grande échelle sur de grands écrans d'images à partir d'une source, dans lequel le temps du processus soit matériellement réduit à un degré tel que l'affichage puisse être effectué dans un temps réel, c'est-àdire presque en même temps que sa dérivation de la source.
De plus, il serait désirable de pouvoir effectuer un tel affichage à grande échelle en utilisant un équipement relativement peu coûteux, bien meilleur marché qu'avec les méthodes et appareils usuels, et à une vitesse permettant de réaliser un effet cinématographique dans l'affichage, si désiré.
Un autre problème réside dans l'incapacité où l'on est actuellement de réaliser des images à haute résolution à partir de sources d'intensité lumineuse relativement faible. Les images reçues sur une installation d'affichage à tube à rayon cathodique sont généralement de faible intensité, difficiles à photographier, dans des conditions de photographie inusitées et nécessitent des films photographiques très sensibles. L'agrandissement pour l'affichage impliquant l'agrandissement d'un ordre substantiel agrandit également les imperfections dans le même ordre. La résolution de l'image de base doit être d'un ordre égal par rapport à la résolution de l'image agrandie.
Ce facteur, combiné avec la faible intensité des images CRT, rend extrêmement difficile, sinon impossible, la reproduction photographique et l'affichage subséquent sur un grand écran des images de ce type.
Le présent appareil utilise un film électrophotographique qui est très souple, très rapide, à haut gain, à haute résolution, présentant une surface dure et résistant à l'abrasion. En outre, du fait que le film est si rapide et sensible, il peut répondre rapidement et facilement même à une faible intensité de lumière d'un appareil d'affichage à tube à rayon cathodique de manière à produire des images facilement projetables à une bonne échelle. En outre, il a la faculté de rehausser l'image reçue constituant une diapositive projetable portant une image améliorée par rapport à celle reçue de l'appareil à tube à rayon cathodique.
L'appareil pour réaliser l'affichage d'une image agrandie sur un écran utilisant un film électrophotographique transparent du type comportant un revêtement photo conducteur suivant l'invention est caractérisé par un support susceptible d'effectuer un mouvement de translation sur lequel est monté au moins un film électrophotographique et par un mécanisme d'entraînement déplaçant pas à pas le support pour amener ledit film électrophotographique successivement à chacune de plusieurs stations situées le long de la trajectoire dudit support, ladite pluralité de stations comprenant:
une station d'enregistrement comportant un projecteur pour produire une image sur le film et une construction fixe pour charger, exposer et appliquer du vireur sur le film dans l'ordre, permettant de former une diapositive de la scène enregistrée à la station d'enregistrement, une station de projection pour projeter une image agrandie de ladite scène sur un écran et une station d'effacement à laquelle tout le vireur est ôté dudit film, la station d'enregistrement comportant un boîtier présentant une paroi ayant une fenêtre, ce boîtier comportant lesdites constructions de charge, d'exposition et d'application du vireur pour la formation de ladite diapositive qui s'effectue entièrement dans ledit boîtier.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution préférée de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique représentant les éléments d'une station d'enregistrement.
La fig. 2 est une vue partielle schématique du film électrophotographique utilisé avec l'appareil.
La fig. 3 est une vue hautement schématique des éléments
de base de l'appareil comportant la représentation sous forme de blocs des étapes du procédé utilisé, et
La fig. 4 est un diagramme représentant certaines caractéristiques du film électrophotographique utilisé dans l'appareil et qui est présenté comme explicatif des phénomènes qui sont supposés se produire dans la station d'enregistrement.
Le système décrit ci-après est utilisé pour enregistrer une image à partir d'une source sur un film électrophotographique et pour projeter ladite image enregistrée en un affichage à grande échelle permettant son observation par tout un auditoire, par exemple. Ainsi, une scène ou un évènement tel qu'affiché sur un dispositif d'affichage à tube à rayon cathodique ordinaire (CRT) est enregistré sur un film électrophotographique et est projeté, agrandi, sur un écran, dans un minimum de temps compté à partir de l'apparition de la scène ou de l'évènement sur le CRT.
Le film électrophotographique du type utilisé est illustré en coupe dans les dessins et comprend un substrat, par exemple réalisé dans la matière plastique stable vendue sous le nom de MYLAR (marque déposée par E. I. Dupont DeNemours
Co.). Ce substrat a une épaisseur d'une fraction de millimètre et est revêtu d'une couche mince conductrice à laquelle il est intimement lié d'une épaisseur d'environ 500 Angstroms, qui porte une autre couche de revêtement de matériau photoconducteur d'environ 3000 Angströms. Le revêtement conducteur peut être constitué par de l'oxyde d'indium déposé par pulvérisation à fréquence radio sur le substrat, l'élément photoconducteur pouvant être du sulfure de cadmium pulvérisé de la même manière.
Lorsque la surface du film électrophotographique est chargée par un courant corona comme, par exemple, par l'utilisation d'une source de courant à haute tension reliée à un fil fin tendu à proximité de la surface du revêtement photoconducteur, il se produit un effet corona électrostatique. La source de haute tension est reliée au revêtement conducteur d'où il résulte que la surface du revêtement conducteur est chargée en excès d'électrons disposés à sa surface, les trous du revêtement migrant vers le revêtement conducteur. Lorsque la charge corona est interrompue, la charge correspondant aux électrons reste sur ou à la surface du revêtement photo conducteur mais forme un support de charge qui, graduellement, diminue pour se combiner avec les trous dans le revêtement.
En admettant que la surface soit maintenue dans l'obscurité complète, la vitesse à laquelle les électrons se déplacent pour réaliser une distribution combinée ou stable est représentée par la courbe dite de réduction à l'obscurité du film.
Si, au lieu de rester dans l'obscurité, la surface du revêtement photo conducteur a été soumise entièrement à une lumière maximum, les électrons migreront de la surface du revêtement photoconducteur vers la couche conductrice et seront remplacés par des trous migrant en sens inverse; la charge potentielle de la surface du revêtement diminuera suivant la ligne représentée par la courbe dite de diminution à la lumière. S'il y a des conditions quelconques d'illumination entre l'obscurité totale et la lumière maximum, la charge sur tout élément de surface du revêtement photoconducteur diminuera à une vitesse intermédiaire produisant une infinité de conditions de charge différentes sur toute la surface du revêtement lorsque cette surface est soumise à l'illumination due à un motif lumineux après avoir été chargée.
Ainsi, si un motif lumineux a été projeté sur la surface du revêtement après qu'il a été chargé, le motif chargé ainsi produit à la surface constitue une image latente du motif lumineux qui diminue graduellement suivant les caractéristiques du film électrophotographique, lesquelles comportent sa capacité à maintenir des variations de charge.
Si des particules de vireur sont réparties sur la surface du revêtement alors que l'image latente s'y trouve encore, ces particules de vireur adhèrent à la surface en fonction du nombre des électrons présents sur chaque élément de surface. Les particules de vireur sont chargées électrophorétiquement par suspension dans un diluant diélectrique convenable qui comprend des surfactants, qui peut être appliqué en poudre ou à sec. Le champ électrique représenté par la distribution des électrons attire ainsi les particules de vireur en fonction de la valeur respective de la charge de l'élément de surface. Ainsi,
L'image latente est gelée par la présence de particules de vireur. Si le vireur se présente sous la forme d'une suspension dans du diluant, les particules adhèrent habituellement aussi longtemps que l'humidité subsiste.
Pour beaucoup de vireurs, même séchant rapidement, les particules adhèrent même une fois que la charge a entièrement disparu. Dans tous les cas, on a un temps largement suffisant pour transférer le film muni de vireur portant ainsi l'image formée momentanément visible sans qu'il y ait de risque de perte de particules même en l'ab- sence d'une opération de fixation, pour autant que le transfert soit effectué doucement et sans secousses, ce qui pourrait produire un déplacement. Lorsque désiré, la couche de vireur peut être balayée et le même film réutilisé.
Le film utilisé ici est totalement différent des éléments xérographiques ou électrostatiques à électrofax. Son revêtement photoconducteur est capable d'accepter des charges très rapidement sans causer de rupture électrique. Les éléments électrophotographiques usuels n'acceptent pas une charge aussi rapidement que le film utilisé ici. A part cela, le revêtement photoconducteur du film est si mince que les tensions de surface indiquées sont environ dix fois plus faibles que les tensions rencontrées dans les appareils connus, grâce à quoi la tension de champ est sensiblement plus élevée.
Il est important de considérer que le revêtement photoconducteur du film électrophotographique particulier est unique à maints égards, l'un d'entre eux étant un gain très élevé. Le gain d'un revêtement photoconducteur est entendu signifier le nombre d'électrons déchargés produit par l'impact d'un seul photon. Dans le cas d'autres revêtements photoconducteurs tels qu'utilisés dans un appareil pratique, un gain de plus de un est considéré comme étant excellent. Le revêtement du film utilisé ici a un gain qui peut être de 106 de sorte que des courants électriques extrêmement élevés sont produits par la lumière reçue par le revêtement. Cette caractéristique de gain élevé signifie que le film est très rapide et sensible et produit une large gamme de tons dans les gris; ainsi, il convient pour l'enregistrement d'images CRT d'intensité relativement faible.
A part ce qui précède, le film utilisé ici est transparent, durable, résistant à l'abrasion, non sensible à la lumière avant d'être chargé et n'a pas de grain. Les revêtements sont inorganiques et, par conséquent, inertes vis-à-vis de la plupart des conditions de chaleur et d'humidité qui détruiraient les films ordinaires. Les substances dont sont faits les revêtements forment des cristaux déposés d'une dimension qui est invisible à l'oeil et sensiblement inférieure en dimension à tout grain fin dans les films de photographie usuels.
La sensibilité du film peut être réglée automatiquement en rapport avec la lumière qui est imprimée sur le revêtement photoconducteur. Du fait que plus le potentiel de charge est élevé plus le film est sensible, il est courant d'utiliser des potentiels de charge faibles lorsque la lumière est intense. En bref, les moyens d'enregistrement utilisés dans l'enregistrement et la projection du présent appareil sont construits pour charger le film électrophotographique à un potentiel dont la tension varie inversément avec la lumière incidente moyenne.
L'appareil pour l'enregistrement et la projection pour l'affichage à grande échelle sur un écran tel que représenté est désigné, d'une façon générale, par 10. Un appareil d'affichage 12 à tube à rayon cathodique à haute résolution, relativement faible, appelé ci-après CRT 12, comprend la source d'image pour l'information qui doit être affichée sur un grand écran. Un train optique convenable 14 est agencé pour projeter l'évènement tel qu'il est vu sur le CRT 12 sur un film électrophotographique 16. Le film électrophotographique 16, qui est du type décrit précédemment, est monté dans une fenêtre 18 ménagée dans un disque rotatif 20. On pourra prévoir plus d'une fenêtre 18 et plus d'un élément 16. Le disque 20 est monté sur un arbre 22 et est relié par un train d'engrenages et des moyens d'embrayage 24 à un moteur d'entraînement 26.
Le disque est agencé de manière à permettre l'avance pas à pas du film, en un mouvement de translation, pour le faire passer par les différentes stations de l'appareil 10.
La première station, qui est désignée de façon générale par 28, outre qu'elle comprend le train optique 14 pour projeter l'image CRT sur le film 16, comprend des moyens pour charger et munir de vireur le film électrophotographique 16.
La seconde station 30 comprend une station de projection qui comporte des moyens comprenant une source de lumière 32 et un train de projection optique 34 produissant l'agrandissement et la projection de l'image enregistrée, temporairement visible, à une grande échelle, sur un écran distant 36. Une fois que l'utilisation de l'information affichée a été effectuée, le disque est entraîné d'un pas vers une troisième station 38 qui peut être appelée la station d'effacement de l'appareil.
Là l'image visible du film 16 est éliminée, par balayage du vireur sur la surface du film ou en l'éloignant au moyen d'un champ électrique, par exemple, de telle manière que le film 16 soit préparé pour un nouvel emploi. Des moyens pour commander convenablement à la fois l'enregistrement, la projection et l'effacement aux stations respectives sont couplés convenablement au dispositif d'entraînement 26 pour faire avancer pas à pas le disque 20 et faire avancer le film 16 dans et par les différentes stations.
La vitesse de rotation du disque 20, de préférence, est déterminée de façon à amener une diapositive différente à la station de projection à une cadence située entre 10 à 30 fois par seconde de manière que l'on puisse tirer avantage de la persistance de l'image dans l'oeil humain ou rétention produisant un effet cinématographique, ce qui signifie que les images successives apparaîtront comme un mouvement continu.
L'intervalle de temps entre l'exposition de l'image CRT et la
projection de cette image agrandie sur l'écran 36 pour permettre
son observation est relativement court, permettant en tout cas
l'apparition réelle de l'affichage de cette image. Un facteur
déterminant est ainsi attribuable au temps très court nécessaire
pour produire une diapositive projetable de l'évènement sus
mentionné et réside particulièrement dans le type de film
électrophotographique qui est utilisé ici.
En se référant à la fig. 2, on voit un film 16. Ce film électrophotographique 16 comprend un substrat 42 sur une face
duquel a été déposé un revêtement conducteur 39 de matériau
ohmique sur lequel repose, intimement liée à lui, une couche
de revêtement 40 d'un matériau photoconducteur. Ce maté
riau photo conducteur 40 pourra être du sulfure de cadmium
pulvérisé à fréquence radio.
Le train optique 14 pour projeter l'image CRT sur le film
16, comme aussi les moyens pour charger, exposer et munir de
vireur ce film, sont disposés dans un boîtier 44, comme le sont
les différents mécanismes et circuits pour faire fonctionner les
moyens de charge, d'exposition, d'application et de distribu
tion du vireur, respectivement. Le boîtier 44 présente une
fenêtre 46 sur laquelle la fenêtre 18 est alignée. La fenêtre 18
est munie d'un cadre l'entourant 48, ménagé sur les surfaces
opposées du disque 20. De même, la fenêtre 46 est munie d'un
cadre 52. Lorsqu'ils sont en alignement, les cadres 48 et 52 coopèrent l'un avec l'autre pour former avec le boîtier 44 une enceinte imperméable à la lumière de telle manière que le film 16 puisse être chargé et muni de vireur dans l'obscurité.
Une plaque postérieure 54 est agencée pour coopérer avec le cadre 50 à la surface postérieure du disque 20 pour compléter l'enceinte étanche à la lumière du film 16 lorsque la fenêtre 18 est correctement alignée sur la fenêtre 46 à la première station.
La surface du film électrophotographique 16 est agencée pour être chargée par un courant corona établi par l'utilisation d'une source de haute tension 56 reliée à un fil fin 58 qui est fixé à la tête de charge 60. La tête de charge 60 est disposée à l'intérieur du boîtier 44, près de la fenêtre 46, de sorte que le fil fin 58 est tendu à travers celle-ci à proximité de la surface du revêtement photoconducteur 40. La source à haute tension 56 est reliée à la couche conductrice 39 électriquement au moyen d'un conducteur 62 agencé pour s'engager sur le conducteur 64 prévu dans le cadre 50 pour permettre qu'un contact électrique soit établi lorsque la fenêtre 18 est alignée sur la fenêtre 46. Un dispositif de distribution de vireur 66 est disposé dans le boîtier 44 à proximité de la fenêtre 46, dans une position dans laquelle il peut saupoudrer la surface du film 16 en temps voulu.
Le distributeur de vireur 66 est placé et agencé pour fonctionner seulement pendant la période d'application du vireur qui commence après la terminaison de la période d'exposition. L'application du vireur s'effectue de façon telle que le vireur couvre toute la surface du film 16.
Un simple mécanisme obturateur 68, contrairement aux obturateurs du type photographique qui sont complexes, peut être placé en position d'interception de lumière entre les optiques 14, comportant l'ouverture 70, et la fenêtre 46. Cet obturateur ne permet à la lumière de passer que pendant l'exposition et empêche la lumière d'atteindre le film électrophotographique pendant la période de charge et de distribution du vireur.
L'iris ajustable ou ouverture 70 est adjacent au train optique 14 pour permettre un réglage de la valeur la plus appropriée du foyer.
Une cellule photoélectrique 72 ou autre dispositif photosensible est disposée dans le boîtier 44 entre l'iris 70 et le fil corona 58, dans une position lui permettant d'intercepter au moins une partie de la lumière provenant du train optique 14 par l'iris 70.
L'iris réglable 70 peut être logé dans le train optique 14; on peut utiliser, pour la cellule 72, un type de cellule photoélectrique transparente qui sera revêtue d'une des lentilles du train optique 14 afin d'intercepter et de répondre à toute lumière
passant par le train optique.
Le courant corona produit lorsque le fil corona 58 est ali
menté par la source à haute tension 56, à laquelle il est relié à
la tête 60, produit une charge sur le film 16 qui est mesurée au
moyen d'un électromètre comportant une sonde 76 disposée
au voisinage immédiat du revêtement photoconducteur 40, de
préférence dans une partie foncée de celui-ci telle qu'un angle
du cadre 50. De cette manière, une réponse plus uniforme et
prévisible peut être obtenue, qui peut être en relation avec la
lumière incidente aux fins de permettre de contrôler la sensibi
lité du film électrophotographique 16.
En admettant que le système optique 14 a été réglé correc
tement pour focaliser l'affichage du CRT 12 sur la surface du
film 16 lorsque les fenêtres 18 et 46 sont en alignement, et que
l'iris 70 a été réglé convenablement pour fournir la profondeur
de champ désirée, l'opérateur met en route le système électri
que et/ou mécanique de l'appareil d'enregistrement à la pre
mière station 28. La charge de la surface 40 par la source de
haute tension 56 commence, de même que commence d'aug
menter le potentiel de surface. Simultanément, la cellule pho
toélectrique 72 mesure la lumière provenant du CRT 12 et
produit un signal qui est conduit par la ligne 74 vers un dispo sitif de comparaison constituant un élément d'un circuit de commande désigné d'une façon générale par 78. Le signal de sonde se produisant sur la ligne 80 est également appliqué au circuit de commande 78.
Lorsque le circuit de commande 78 sent que les signaux provenant de la cellule photoélectrique 72 et de la sonde de l'électromètre 76 ont donné une relation, un signal est produit qui déconnecte la source de haute tension 56. La relation donnée a été déterminée précédemment à sa valeur optimum en réglant la circuiterie et en procédant à des mesures. Certains types de dispositifs de comparaison peuvent être considérés comme étant l'équivalent de l'absence d'un signal, en logique. Les signaux, par exemple, peuvent apparaître sur la ligne 80'.
Une simple forme de relation qui peut être établie dans le circuit de commande 76 serait celle dans laquelle le signal d'interruption pour couper la source de haute tension est produit lorsque les sorties réglées vers un amplificateur différentiel sont égales de sorte qu'il y a un changement dans l'état de la sortie de l'amplificateur différentiel. En même temps que la source de haute tension 56 est déconnectée, l'obturateur 68 est actionné par des moyens d'entraînement 82 pour être retiré de sa position de blocage, de telle sorte que le film 16 soit exposé. Des moyens de temporisation 84 contrôlent la durée d'exposition et, après qu'elle s'est écoulée, produisent que les moyens d'entraînement 82 ramènent l'obturateur 68 dans son état de blocage.
A la fin du temps d'exposition, le dispositif de distributeur de vireur 66 est actionné soit manuellement soit automatiquement pour saupoudrer la surface 40 avec du vireur liquide ou pulvérulent.
Des moyens de polarisation du vireur 86 sont reliés à partir du dispositif distributeur de vireur 66 vers une couche conductrice 39 par un conducteur 88 relié à un élément conducteur 62 du cadre 50. Il est possible d'appliquer un signal de commande au moyen de polarisation du vireur 86 pour régler la tension de polarisation en rapport avec le potentiel de surface atteint, pour régler l'image produite pendant l'application du vireur. Des hauts potentiels ne nécessitent pas une polarisation élevée de propulsion du vireur comme c'est le cas de faibles potentiels. Une telle commande peut constituer une variante, par exemple pour la temporisation de la période d'application du vireur, la polarisation du vireur étant commandée par l'intensité de la lumière incidente mesurée par le dispositif photosensible 70.
Une fois que le cireur a été appliqué, le moteur d'entraînement 26 du disque 20 peut être alimenté de manière que ce disque tourne pour amener le film 16 dans la seconde station 30. La seconde station 30 peut être décrite comme étant la station de projection où le film 16 qui a été transformé en une diapositive projetable est placé entre une source de lumière 32 et un train optique de projection 34. Lorsque la focalisation voulue est réalisée, l'image ou la scène saisie sur le CRT 12 et enregistrée sur le film 16 à la station 28 peut être projetée à l'état agrandi, avec une très grande résolution et, aussi longtemps que désiré, sur l'écran 36.
La source de lumière 32 peut être suffisamment forte pour décharger électriquement le film 16 mais du fait que l'attraction des particules de vireur sur la surface 40 est physique, grâce à quoi les particules de vireur collent de façon tenace sur cette surface, la décharge de la surface n'a pas un effet sérieux sur la dispositive projetable constituée par le film 16. Cependant, la source de lumière 32 ne doit pas produire suffisamment de chaleur pour faire fondre les particules de vireur sur le film 16. La fixation de l'image virée n'est pas désirée dans cette application. Un filtre de chaleur convenable, tel qu'un filtre infrarouge 90, peut être utilisé pour éviter que la température de fusion ne soit atteinte.
Après que le temps désiré pour l'observation de l'affichage à grande échelle sur écran s'est écoulé, le moteur d'entraînement 26, qui peut être un moteur pas à pas usuel, est alimenté une fois encore pour faire tourner le disque 20 et l'amener dans une position dans laquelle le film occupe la troisième station 38. Cette station 38 est une station d'effacement où des moyens, tels qu'une brosse rotative 96, sont actionnés pour nettoyer ou balayer le vireur de la surface 40 du film 16. Des moyens tels que le passage par un champ électrique, les techniques de nettoyage aux ultrasons, un souffle d'air ou une dépression, ou encore la pulvérisation sur la surface 40 de solvant qui rince le vireur, peuvent être envisagés également.
Du fait que les revêtements du film 16 sont inorganiques, et résistant à l'abrasion et à la corrosion, il n'y a pas de difficultés à cet égard. Cela, bien entendu, pour autant que le substrat 42 ne soit pas affecté par le processus d'enlèvement du vireur.
Une fois que le vireur a été éliminé du film 16, le disque 20 est entraîné en rotation une fois encore pour déplacer le film 16 et le ramener à la première station 28. Ainsi, il apparaît que le film 16 peut être réutilisé de façon répétée. Si plusieurs fenêtres 18 sont ménagées dans le disque 20, plusieurs films peuvent être placés dans celles-ci, le disque avançant alors pas à pas dans les stations successives, tous les films étant utilisés l'un après l'autre. Lors du retour de la troisième station 38 à la première station 28, il peut être désiré d'exposer le film 16 à une lumière extrêmement vive, comme par exemple celle d'une source 92, pour décharger entièrement le revêtement 40 de toute charge électrostatique acquise au cours des processus de translation.
Il est également possible d'effectuer l'opération de charge avant que le film 16 intercepte la lumière du train optique 14.
Ainsi, le boîtier peut consister en deux compartiments, l'un dans lequel s'effectue la charge et l'autre l'exposition et l'application du cireur.
Le simple obturateur 68 peut être remplacé par un obturateur conventionnel à vitesse réglable, de telle sorte que l'appareil ait ainsi la possibilité d'enregistrer sur le film un affichage mobile apparaissant sur le CRT 12.
On se référera au graphique de la fig. 4 pour une brève explication des phénomènes qui se produisent lors de la charge, de l'exposition et de l'application du vireur sur le film 16. Deux conditions de lumière ambiante sont considérées l'une dans laquelle la quantité de lumière est inférieure à l'autre. Ces conditions sont identifiées comme étant la condition A là où la lumière provenant de la scène à enregistrer est faible, et la condition B là où la lumière provenant de la scène est élevée. Ces conditions sont arbitraires, aucune valeur de lumière spécifique n'étant indiquée dans le graphique de la fig. 4, le seul critère étant que les deux conditions de lumière différent l'une de l'autre.
Le graphique de la fig. 4 n'illustre pas précisément le phénomène qui se produit pendant les deux conditions A et B mais pourra être utile pour l'explication du fonctionnement de l'appareil sous ces deux conditions. A la condition A, le potentiel de surface du revêtement 40 sera plus élevé que pour la condition B. Cela est représenté par le fait que la ligne de charge 100 atteint le potentiel 102, qui est d'environ 52 volts à la fig. 3, pour la condition A mais n'atteint que le potentiel 102', qui est d'environ 37 volts, pour la condition B.
Les deux points de potentiel de surface maximum 102 et 102' représentent la charge atteinte sur l'élément de surface du film 16 qui se trouve dans l'obscurité complète. En plaçant le dispositif de mesure pour détecter le potentiel de surface, on veillera à ce qu'il soit situé dans un lieu qui reste dans l'obscurité, par exemple l'angle de la fenêtre 46. Pour la condition A, la courbe de diminution dans l'obscurité suivra la ligne 104, 106. La décharge rapide du point 102 vers le point 108 représente la courbe de diminution dans l'obscurité de perte de charge à une vitesse élevée du fait que le point 102 est sensi blement au-dessous du niveau du point 110. La portion 106 de la courbe de diminution dans l'obscurité pour la condition A a une très faible pente, ce qui signifie que la charge est retenue dans les zones sombres pour une relativement longue période de temps.
En admettant qu'il y a un élément de surface du film 16 qui a été entièrement chargé dans l'obscurité, et que cet élément de surface est illuminé au maximum, le potentiel de cet élément tombe rapidement le long de la courbe de diminution dans la lumière 112 pratiquement jusqu'à zéro. Les particules de vireur n'adhèreront plus à aucun élément de surface qui n'a pas de charge et par conséquent les zones qui ont été représentées par la partie plate de la courbe 112 ne présenteront, pour la plupart, aucune particule de vireur.
Ces extrêmes de charge, à une vitesse de 0,600 seconde par exemple, démontrent que le film est capable de présenter des surfaces extrêmes munies de vireur et démunies de vireur, c'est-à-dire qu'ils présentent une très large plage de contraste des rayons qui donne une haute qualité photographique en permettant la production d'une bonne diapositive projetable.
A la fin de la durée de la charge, qui est représentée par la ligne de durée 0,250, trois surfaces typiques qui ont été illuminées par des intensités de lumière différentes sont illustrées comme ayant les potentiels de surface représentés par les points 114, 116 et 118. Lorsque le film est soudain placé dans l'obscurité, à ce moment, chacune de ces surfaces commence à perdre sa charge selon des courbes de diminution dans l'obscurité 120, 122 et 124, respectivement.
Pour l'état B, la courbe de diminution dans l'obscurité 106 commence au point 102 mais n'a pas de chute rapide équivalant à la portion 104 de la coubre de diminution dans l'obscurité de la condition A. Il faut se rappeler que cela est vrai pour une condition d'éclairage qui a une plus grande intensité que la condition A et que le film n'a pas besoin d'être très sensible.
En réalité, la courbe de diminution dans la lumière 112 ne sera pas aussi raide que la courbe 112 du fait du gain de diminution. La tension de charge plus élevée n'est pas nécessaire du fait que la quantité de lumière sera supérieure à ce qu'elle est sous la condition A. La différence sera trop faible pour être notée sur le graphique à cette échelle.
De même. ici également, trois éléments de surface illuminée de façon différente auront des potentiels de charge différents, comme représenté en 126, 128 et 130, tous se trouvant sur la ligne 0.150 seconde. Si ces éléments sont alors placés dans l'obscurité, à ce moment, les courbes de diminution dans l'obscurité suivies par les points respectifs seront les courbes 132, 134 et 136.
Le temps pour charger dans la condition B et de façon correspondante le temps d'exposition est de 0,150 seconde, ce qui est moins que pour la condition A. Cette dernière était une condition de faible intensité de lumière.
Ordinairement. le dispositif d'application du vireur 66 effectue son travail dans sensiblement le même temps, sans égard à la durée totale de charge. Cela peut être un avantage du fait que plus est faible le potentiel de charge de surface d'un élément électrostatique plus longtemps l'application de vireur doit être effectuée, cela en raison du fait que les particules de vireur adhèrent plus rapidement à des charges de potentiel élevé. Ainsi, dans le graphique de la fig. 4, pour la condition
A, la période d'application du vireur est de 0,550 seconde, alors que pour la condition B la période est de 0,650 seconde.
Les deux périodes d'application du vireur se terminent au point 0,800 seconde de sorte qu'il est relativement simple de construire un dispositif électrique ou mécanique qui stoppe l'application du vireur à un temps prédéterminé après que la période de charge a commencé, sans égard à la durée de cette dernière période. Dans pratiquement tout les cas la période d'application du vireur donne des résultats satisfaisants.
Pour l'amélioration de l'image, il est possible que les moyens de temporisation de la période d'application du vireur répondent au temps de charge ou au potentiel de surface, sans égard au fait que les périodes d'application du vireur se terminent en même temps ou pas. Le dispositif électrique ou mécanique agit selon une relation prédéterminée commandée par la durée de charge ou le potentiel de surface.
Il est à remarquer que le mouvement d'avance d'un cadre a été décrit mais que des cadres multiples peuvent être ménagés sur le disque 20, répartis de façon égale le long de sa circonférence. Trois, quatre, cinq cadres ou plus peuvent parfaitement être envisagés. Le mouvement pas à pas du disque, c'est-à-dire des cadres qu'il porte, peut être synchronisé avec le CRT 12 pour produire une avance des cadres de 10 à 30 cadres par seconde en direction de la station de projection, ce qui produit l'effet cinématographique susmentionné. Un circuit de déflection pourra, par exemple, saisir les signaux provenant du CRT et du circuit 44 pour gouverner la vitesse du moteur 26.
L'appareil 10 pourra présenter des variantes nombreuses.
L'utilisation de vireur coloré, autre que noir, est prévue. Des circuits différents et des moyens mécaniques peuvent être utilisés pour accomplir les fonctions qui sont décrites, autres que ceux déjà mentionnés. Les caractéristiques du film 12 sont telles qu'ils permettent une large plage de construction et de circuit.
Par exemple, du fait que la surface du film lui-même est assez dure et hautement résistante à l'abrasion, les moyens mécaniques pour traiter et faire avancer le film ne doivent pas être spécialement construits et conçus pour éviter d'entrer en contact avec lui. Différentes variantes sont prévues en ce qui concerne les moyens établissant et maintenant une enceinte étanche à la lumière en lieu et place des moyens à cadres tels que décrits.
De même, le support pour le film, ou pour plusieurs films, pourra être différent d'un disque de même que la translation du support pourra être autre que rotative.
Dans la description qui précède, certains des détails qui sont tout à fait évidents ont été omis. Par exemple, la source moyenne de tension pour l'appareil 10 et ses circuits internes sera normalement fournie par des batteries avec ou sans liaison électrique pour son rattachement à une source extérieure de courant ou de puissance. La cellule photoélectrique nécessite une source de courant constant telle qu'elle pourra être fournie par une batterie. Un interrupteur pourrait être prévu pour maintenir la cellule photoélectrique inopérante lorsque la station d'enregistrement n'est pas en fonction comme aussi pour préserver la batterie. Des servomoteurs usuels peuvent être utilisés pour entraîner l'obturateur comme aussi pour produire la rotation du disque.
Les fonctions principales de fonctionnement peuvent être temporisées et programmées par des petits moteurs ou des temporisateurs mécaniques coordonnant la position du film avec les fonctions des différentes stations. D'autres fonctions peuvent être effectuées manuellement par l'opérateur, telles que la translation du support de film, la projection de l'image enregistrée sur l'écran, comme aussi l'enlèvement du vireur.
En considérant la construction pratique de l'appareil, il a été indiqué ici que, parmi les paramètres qui entrent en ligne de compte, le réglage du potentiel de charge sur la surface du film 16 par rapport à la lumière incidente est le plus avantageux. La raison en est que la sensibilité du film est ainsi contrôlée. Il est possible de maintenir la durée de charge constante, ce qui produit une sensibilité de film fixe, auquel cas l'ouverture peut être réglée manuellement ou automatiquement pour produire les meilleures conditions d'illumination pour une sensibilité fixe. D'autres paramètres qui peuvent être contrôlés, seuls ou en combinaison, sont la durée de l'application du vireur et la tension de polarisation du vireur pour produire une amélioration de l'image reproduite par rapport à un motif apparaissant faiblement sur le CRT 12.
** ATTENTION ** start of DESC field can contain end of CLMS **.
a lens and said photoelectric cell comprising a pair of electrically conductive layers between which is interposed the inorganic photoconductive film which is intimately bound to them and which is capable of containing a potential, the current flow being a measure of the intensity of the light which traverses it, one of said electrically conductive layers being intimately bonded to the surface of said lenses.
18. Apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a source (92) of energy arranged close to
support along the return path of the film in
direction of said housing to fully discharge the film
electrophotographic after the projection of the image he carried.
19. Use of the apparatus according to claim 1, for
enlarged display of an image on a screen by means of a
transparent electrophotographic film of the coated type
highly photoconductive, characterized by the fact that
stre on said film the image to be displayed, by means of a projector,
loads the film, exposes it and applies toning to it, in order, to form a projectable slide of the recorded image, projects the magnified image onto the screen, and finally erases
cementing of the film by ridding it of all the bender of which it was
previously provided.
The present invention relates to the projection of images
optics from a source on a display screen and
relates specifically to the formation of a pro slide
disposable from an image source and the realization of
the display of said image on a large screen, the slide
being constituted by an electrophotographic film.
The object of the invention is an apparatus for displaying
of an enlarged image on a projection screen using a
transparent electrophotographic film of the type comprising a
photoconductive coating.
The large-scale display of photographic images is
frequently used in conjunction with the donation explanation
born represented by said images in front of a large
roof. Ordinary photographic images presenting themselves
in the form of mounted slides are introduced into
the projection device that projects enlarged images onto
a screen. Most often the image source carries the informa
tion that it is necessary to display in an enlarged form
for a very short time following its origin. Ima
ges displayed by means of units comprising ray tubes
cathode, such as the video signal transmitted to a receiver of
television or information sent to an oscilloscope must be able to be displayed on a large screen for the present
highly detailed information from a wide
audience.
Government agencies, financial institutions
events and scientific meetings are examples of such
users. Currently there are very important issues
meet in the realization of large-scale display
of the aforementioned images from the aforementioned sources. The practice is to apply such images on
strip material and process it using the techniques
conventional photography in such a way that the information
can be projected in an enlarged state on a screen. With
With all the techniques currently known, there is a significant delay between the production of the image and the production of the slide necessary to allow its projection.
Conventional photographic film techniques require more time than electronic techniques such as video recording, but the enlargement and display of video recorded information requires complex and very expensive apparatus.
Accordingly, it would be highly desirable to provide an apparatus performing large-scale display on large screens of images from a source, in which the process time is materially reduced to such an extent that display can be achieved. performed in real time, that is, almost simultaneously with its derivation from the source.
In addition, it would be desirable to be able to carry out such a large-scale display using relatively inexpensive equipment, much cheaper than with conventional methods and apparatus, and at a speed allowing a cinematic effect to be achieved in the display, if desired.
Another problem resides in the current inability to produce high resolution images from relatively low light intensity sources. Images received on a cathode ray tube display installation are generally of low intensity, difficult to photograph, under unusual photographic conditions, and require very sensitive photographic films. Magnification for display involving magnification by a substantial order also enlarges imperfections in the same order. The resolution of the base image should be in the same order as the resolution of the enlarged image.
This factor, combined with the low intensity of CRT images, makes photographic reproduction and subsequent display of such images on a large screen extremely difficult, if not impossible.
The present apparatus uses an electrophotographic film which is very flexible, very fast, high gain, high resolution, having a hard surface and abrasion resistant. Further, because the film is so fast and sensitive, it can respond quickly and easily even to low light intensity of a cathode ray tube display apparatus so as to produce easily projectable images at good quality. ladder. In addition, it has the ability to enhance the received image constituting a projectable slide carrying an improved image compared to that received from the cathode ray tube apparatus.
The apparatus for displaying an enlarged image on a screen using a transparent electrophotographic film of the type comprising a photoconductive coating according to the invention is characterized by a support capable of performing a translational movement on which is mounted at at least one electrophotographic film and by a drive mechanism moving the medium stepwise to feed said electrophotographic film successively to each of a plurality of stations located along the path of said medium, said plurality of stations comprising:
a recording station comprising a projector for producing an image on the film and a fixed construction for loading, exposing and applying toner to the film in order, allowing a slide to be formed of the scene recorded at the recording station , a projection station for projecting an enlarged image of said scene onto a screen and an erasing station at which all the toner is removed from said film, the recording station comprising a housing having a wall having a window, this housing comprising said load, exposure and toner application constructions for the formation of said slide which takes place entirely in said housing.
The drawing represents, by way of example, a preferred embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a schematic view showing the elements of a recording station.
Fig. 2 is a schematic partial view of the electrophotographic film used with the apparatus.
Fig. 3 is a highly schematic view of the elements
basic device including the representation in block form of the process steps used, and
Fig. 4 is a diagram showing some characteristics of the electrophotographic film used in the apparatus and which is presented as an explanation of the phenomena which are believed to occur in the recording station.
The system described below is used to record an image from a source on electrophotographic film and to project said recorded image into a large-scale display for viewing by a whole audience, for example. Thus, a scene or event as displayed on an ordinary cathode ray tube (CRT) display device is recorded on an electrophotographic film and is projected, enlarged, on a screen, in a minimum amount of time from the appearance of the scene or the event on the CRT.
The electrophotographic film of the type used is shown in section in the drawings and comprises a substrate, for example made from the stable plastic material sold under the name MYLAR (registered trademark by E. I. Dupont DeNemours
Co.). This substrate has a thickness of a fraction of a millimeter and is coated with a thin conductive layer to which it is intimately bonded with a thickness of about 500 Angstroms, which bears another coating layer of photoconductive material of about 3000 Angstroms. The conductive coating may consist of indium oxide deposited by radio frequency sputtering on the substrate, the photoconductive element being able to be cadmium sulfide sprayed in the same manner.
When the surface of the electrophotographic film is charged with a corona current such as, for example, by the use of a high voltage current source connected to a fine wire stretched near the surface of the photoconductive coating, there is an effect. electrostatic corona. The high voltage source is connected to the conductive coating from which it results that the surface of the conductive coating is charged in excess of electrons disposed on its surface, the holes of the coating migrating towards the conductive coating. When the corona charge is interrupted, the charge corresponding to the electrons remains on or on the surface of the photoconductive coating but forms a charge support which gradually decreases to combine with the holes in the coating.
Assuming that the surface is kept in complete darkness, the speed at which electrons move to achieve a combined or stable distribution is represented by the so-called dark reduction curve of the film.
If, instead of remaining in the dark, the surface of the photoconductive coating has been subjected entirely to maximum light, the electrons will migrate from the surface of the photoconductive coating to the conductive layer and will be replaced by holes migrating in the reverse direction; the potential charge of the surface of the coating will decrease along the line represented by the so-called decrease in light curve. If there are any illumination conditions between total darkness and maximum light, the charge on any surface element of the photoconductive coating will decrease at an intermediate rate producing an infinity of different loading conditions over the entire surface of the coating. when this surface is subjected to illumination due to a light pattern after being charged.
Thus, if a light pattern has been projected onto the surface of the coating after it has been charged, the charged pattern thus produced on the surface constitutes a latent image of the light pattern which gradually decreases depending on the characteristics of the electrophotographic film, which include its ability to maintain load variations.
If toner particles are distributed over the surface of the coating while the latent image is still there, these toner particles adhere to the surface depending on the number of electrons present on each surface element. The toner particles are electrophoretically charged by suspension in a suitable dielectric diluent which includes surfactants, which can be powdered or dry applied. The electric field represented by the distribution of electrons thus attracts the toner particles according to the respective value of the charge of the surface element. So,
The latent image is frozen by the presence of toner particles. If the toner is in the form of a suspension in diluent, the particles usually adhere as long as the moisture remains.
For many toners, even when drying quickly, the particles stick even after the load is completely gone. In all cases, there is ample time to transfer the film provided with the toner thus carrying the image formed momentarily visible without there being any risk of loss of particles even in the absence of a printing operation. fixation, as long as the transfer is done smoothly and without jerking, which could produce displacement. When desired, the toner layer can be scanned and the same film reused.
The film used here is totally different from xerographic or electrostatic elements with electrofax. Its photoconductive coating is able to accept charges very quickly without causing electrical disruption. Conventional electrophotographic elements do not accept charge as quickly as the film used here. Apart from this, the photoconductive coating of the film is so thin that the indicated surface voltages are about ten times lower than the voltages encountered in known devices, whereby the field voltage is significantly higher.
It is important to consider that the photoconductive coating of the particular electrophotographic film is unique in many ways, one of them being very high gain. The gain of a photoconductive coating is understood to mean the number of discharged electrons produced by the impact of a single photon. In the case of other photoconductive coatings as used in practical apparatus, a gain of more than one is considered to be excellent. The coating of the film used here has a gain which can be 106 so that extremely high electric currents are produced by the light received by the coating. This high gain characteristic means that the film is very fast and sensitive and produces a wide range of tones in the grays; thus, it is suitable for recording CRT images of relatively low intensity.
Other than the above, the film used here is transparent, durable, abrasion resistant, non-sensitive to light before loading, and has no grain. The coatings are inorganic and therefore inert to most heat and humidity conditions which would destroy ordinary films. The substances from which the coatings are made form deposited crystals of a size which is invisible to the eye and substantially smaller in size than any fine grain in conventional photographic films.
The sensitivity of the film can be adjusted automatically in relation to the light which is printed on the photoconductive coating. Because the higher the charge potential, the more sensitive the film, it is common to use low charge potentials when the light is intense. In short, the recording means used in the recording and projection of the present apparatus are constructed to charge the electrophotographic film to a potential the voltage of which varies inversely with the average incident light.
The recording and projection apparatus for large-scale display on a screen as shown is denoted, generally, by 10. A high resolution cathode ray tube display apparatus 12, relatively small, hereinafter referred to as CRT 12, comprises the image source for the information that is to be displayed on a large screen. A suitable optical train 14 is arranged to project the event as seen on the CRT 12 onto an electrophotographic film 16. The electrophotographic film 16, which is of the type described above, is mounted in a window 18 formed in a disc. rotary 20. There may be more than one window 18 and more than one element 16. The disk 20 is mounted on a shaft 22 and is connected by a gear train and clutch means 24 to a motor of training 26.
The disc is arranged so as to allow the film to be advanced step by step, in a translational movement, to pass it through the various stations of the apparatus 10.
The first station, which is generally designated by 28, in addition to comprising the optical train 14 for projecting the CRT image onto the film 16, comprises means for loading and providing the electrophotographic film 16 with a toner.
The second station 30 comprises a projection station which comprises means comprising a light source 32 and an optical projection train 34 producing the magnification and projection of the recorded image, temporarily visible, on a large scale, on a screen. remote 36. Once use of the displayed information has been made, the disc is driven one step to a third station 38 which may be referred to as the device erase station.
There the visible image of film 16 is removed, by scanning the toner over the surface of the film or removing it by means of an electric field, for example, so that film 16 is prepared for further use. Means for suitably controlling both recording, showing and erasing at the respective stations are suitably coupled to the driver 26 for stepwise advancing disc 20 and advancing film 16 through and through the different stations.
The speed of rotation of the disc 20 is preferably determined so as to bring a different slide to the projection station at a rate between 10 to 30 times per second so that one can take advantage of the persistence of the slide. image in the human eye or retention producing a cinematic effect, which means that successive images will appear as continuous movement.
The time interval between the exposure of the CRT image and the
projection of this enlarged image on the screen 36 to allow
its observation is relatively short, allowing in any case
the actual appearance of the display of this image. A factor
determinant is thus attributable to the very short time required
to produce a slide show of the above event
mentioned and lies particularly in the type of film
electrophotographic which is used here.
Referring to fig. 2, we see a film 16. This electrophotographic film 16 comprises a substrate 42 on one side.
of which has been deposited a conductive coating 39 of material
ohmic on which rests, intimately linked to it, a layer
coating 40 of a photoconductive material. This mate
photoconductive riau 40 may be cadmium sulphide
sprayed at radio frequency.
The optical train 14 to project the CRT image onto the film
16, as also the means for loading, displaying and providing
this film, are arranged in a housing 44, as are
the different mechanisms and circuits to operate the
means of charging, exposure, application and distribution
tion of the rotator, respectively. The housing 44 has a
window 46 on which window 18 is aligned. Window 18
is provided with a surrounding frame 48, provided on the surfaces
opposites of the disc 20. Likewise, the window 46 is provided with a
frame 52. When in alignment, frames 48 and 52 cooperate with each other to form with housing 44 a light impermeable enclosure so that film 16 can be loaded and rotated in. darkness.
A posterior plate 54 is arranged to cooperate with the frame 50 at the posterior surface of the disc 20 to complete the light-tight enclosure of the film 16 when the window 18 is properly aligned with the window 46 at the first station.
The surface of the electrophotographic film 16 is arranged to be charged by a corona current established by the use of a high voltage source 56 connected to a fine wire 58 which is attached to the charge head 60. The charge head 60 is disposed inside the housing 44, near the window 46, so that the fine wire 58 is stretched through it near the surface of the photoconductive coating 40. The high voltage source 56 is connected to the layer electrically conductive 39 by means of a conductor 62 arranged to engage with the conductor 64 provided in the frame 50 to allow an electrical contact to be made when the window 18 is aligned with the window 46. A turning distribution device 66 is disposed in the housing 44 near the window 46, in a position in which it can sprinkle the surface of the film 16 in due course.
The toner dispenser 66 is positioned and arranged to operate only during the toner application period which commences after the exposure period has ended. The toner is applied in such a way that the toner covers the entire surface of the film 16.
A simple shutter mechanism 68, unlike shutters of the photographic type which are complex, can be placed in a light intercept position between the optics 14, comprising the aperture 70, and the window 46. This shutter does not allow light to enter. pass only during exposure and prevent light from reaching the electrophotographic film during the period of charge and distribution of the toner.
The adjustable iris or aperture 70 is adjacent to the optical train 14 to allow adjustment of the most appropriate value of the focus.
A photoelectric cell 72 or other photosensitive device is disposed in the housing 44 between the iris 70 and the corona wire 58, in a position allowing it to intercept at least part of the light coming from the optical train 14 through the iris 70. .
The adjustable iris 70 can be housed in the optical train 14; one can use, for the cell 72, a type of transparent photocell which will be coated with one of the lenses of the optical train 14 in order to intercept and respond to any light
passing through the optical train.
The corona current produced when the corona wire 58 is ali
mented by the high voltage source 56, to which it is connected to
head 60, produces a load on film 16 which is measured at
means of an electrometer comprising a probe 76 arranged
in the immediate vicinity of the photoconductive coating 40,
preferably in a dark part of it such as an angle
of frame 50. In this way, a more uniform response and
predictable can be obtained, which can be related to the
incident light for the purpose of controlling the sensitivity
ity of electrophotographic film 16.
Assuming that the optical system 14 has been set correct
tement to focus the display of the CRT 12 on the surface of the
film 16 when windows 18 and 46 are aligned, and
iris 70 has been adjusted appropriately to provide depth
field, the operator starts up the electrical system.
that and / or mechanics of the recording device at the first
st station 28. The charge of the surface 40 by the source of
high voltage 56 begins, just as begins to increase
lie the surface potential. Simultaneously, the cell pho
toelectric 72 measures the light coming from the CRT 12 and
produces a signal which is conducted through line 74 to a comparison device constituting an element of a control circuit generally designated 78. The probe signal occurring on line 80 is also applied to the control circuit. command 78.
When the control circuit 78 senses that the signals from the photocell 72 and the electrometer probe 76 have given a relationship, a signal is produced which disconnects the high voltage source 56. The given relationship has been previously determined. to its optimum value by adjusting the circuitry and taking measurements. Certain types of comparison devices can be considered to be the equivalent of the absence of a signal, in logic. Signals, for example, can appear on line 80 '.
A simple form of relationship that can be made in control circuit 76 would be one in which the interrupt signal to turn off the high voltage source is produced when the outputs set to a differential amplifier are equal so that there is a change in the output state of the differential amplifier. At the same time as the high voltage source 56 is disconnected, the shutter 68 is actuated by drive means 82 to be withdrawn from its blocked position, so that the film 16 is exposed. Timing means 84 controls the exposure time and, after it has elapsed, causes the drive means 82 to return the shutter 68 to its blocked state.
At the end of the exposure time, the toner distributor device 66 is actuated either manually or automatically to dust the surface 40 with liquid or powder toner.
Biasing means of the toner 86 are connected from the toner distributor device 66 to a conductive layer 39 by a conductor 88 connected to a conductive element 62 of the frame 50. It is possible to apply a control signal to the bias means. of the toner 86 to adjust the bias voltage in relation to the surface potential reached, to adjust the image produced during the application of the toner. High potentials do not require a high propulsion bias of the rotator as low potentials do. Such a control may constitute a variant, for example for the timing of the period of application of the toner, the polarization of the toner being controlled by the intensity of the incident light measured by the photosensitive device 70.
Once the shoe shine has been applied, the drive motor 26 of the disc 20 can be energized so that this disc rotates to feed the film 16 into the second station 30. The second station 30 can be described as the staging station. projection where the film 16 which has been transformed into a projectable slide is placed between a light source 32 and a projection optical train 34. When the desired focus is achieved, the image or scene captured on the CRT 12 and recorded on the film 16 at station 28 can be projected in an enlarged state, with very high resolution and, for as long as desired, on screen 36.
The light source 32 may be strong enough to electrically discharge the film 16, but because the attraction of the toner particles to the surface 40 is physical, whereby the toner particles stick tenaciously to that surface, the discharge of the surface does not have a serious effect on the projectable device formed by the film 16. However, the light source 32 should not produce enough heat to melt the toner particles on the film 16. The attachment of the film 16 toned image is not desired in this application. A suitable heat filter, such as an infrared filter 90, can be used to prevent the melting temperature from being reached.
After the desired time for viewing the large-scale on-screen display has elapsed, the drive motor 26, which may be a conventional stepping motor, is energized once more to rotate the disk. 20 and bring it to a position in which the film occupies the third station 38. This station 38 is an erasing station where means, such as a rotating brush 96, are actuated to clean or sweep the toner from the surface. 40 of film 16. Means such as passing through an electric field, ultrasonic cleaning techniques, a blast of air or a vacuum, or else the spraying onto the surface 40 of solvent which rinses the toner, can be envisaged. also.
Since the coatings of the film 16 are inorganic, and resistant to abrasion and corrosion, there is no difficulty in this regard. This, of course, as long as the substrate 42 is not affected by the process of removing the toner.
Once the toner has been removed from the film 16, the disc 20 is rotated once more to move the film 16 and return it to the first station 28. Thus, it appears that the film 16 can be reused repeatedly. . If several windows 18 are formed in the disc 20, several films can be placed therein, the disc then advancing step by step in the successive stations, all the films being used one after the other. On returning from third station 38 to first station 28, it may be desired to expose film 16 to extremely bright light, such as from a source 92, to fully discharge coating 40 of any electrostatic charge. acquired during translation processes.
It is also possible to perform the charging operation before the film 16 intercepts the light from the optical train 14.
Thus, the case can consist of two compartments, one in which the loading takes place and the other the exposure and application of the shoe shine.
The simple shutter 68 can be replaced by a conventional adjustable speed shutter, so that the apparatus has the possibility of recording on the film a moving display appearing on the CRT 12.
Reference will be made to the graph of FIG. 4 for a brief explanation of the phenomena that occur when charging, exposing and applying toner to film 16. Two ambient light conditions are considered one in which the amount of light is less than the other. These conditions are identified as condition A where light from the scene to be recorded is low, and condition B where light from the scene is high. These conditions are arbitrary, no specific light value being indicated in the graph of fig. 4, the only criterion being that the two light conditions differ from each other.
The graph of fig. 4 does not precisely illustrate the phenomenon which occurs during the two conditions A and B but could be useful for the explanation of the operation of the apparatus under these two conditions. Under condition A, the surface potential of coating 40 will be higher than under condition B. This is represented by the fact that load line 100 reaches potential 102, which is about 52 volts in FIG. 3, for condition A but only reaches potential 102 ', which is about 37 volts, for condition B.
The two points of maximum surface potential 102 and 102 'represent the charge reached on the surface element of the film 16 which is in complete darkness. By placing the measuring device to detect the surface potential, care will be taken to ensure that it is located in a place which remains in the dark, for example the angle of the window 46. For condition A, the curve of Decrease in darkness will follow line 104, 106. The rapid discharge from point 102 to point 108 represents the dark decrease curve of pressure drop at high velocity because point 102 is significantly higher. below the level of point 110. The portion 106 of the dark decrease curve for condition A has a very low slope, which means that the charge is retained in the dark areas for a relatively long period of time.
Assuming that there is a surface element of film 16 which has been fully charged in the dark, and that this surface element is maximally illuminated, the potential of this element falls rapidly along the decrease curve in light 112 practically down to zero. The toner particles will no longer adhere to any surface element which has no charge and therefore the areas which have been represented by the flat portion of curve 112 will, for the most part, show no toner particles.
These extremes of load, at a speed of 0.600 seconds for example, demonstrate that the film is capable of presenting extreme surfaces provided with toners and devoid of toners, that is to say they have a very wide range of contrast. rays which gives a high photographic quality allowing the production of a good projectable slide.
At the end of the charge duration, which is represented by the 0.250 duration line, three typical surfaces which have been illuminated with different light intensities are shown as having the surface potentials represented by points 114, 116 and 118 When the film is suddenly placed in the dark, at this time, each of these surfaces begins to lose its charge in dark decrease curves 120, 122 and 124, respectively.
For state B, the dark decrease curve 106 begins at point 102 but does not have a rapid drop equivalent to portion 104 of the dark decrease curve of condition A. Remember that this is true for a lighting condition which has a greater intensity than condition A and that the film does not need to be very sensitive.
In reality, the decrease curve in lumen 112 will not be as steep as the curve 112 due to the decrease gain. The higher charge voltage is not necessary because the amount of light will be more than it is under condition A. The difference will be too small to be noted on the graph at this scale.
The same. Again, three differently illuminated surface elements will have different charge potentials, as shown at 126, 128 and 130, all of which are on the 0.150 second line. If these elements are then placed in the dark, at that time the decrease in darkness curves followed by the respective points will be the curves 132, 134 and 136.
The time to charge in condition B and correspondingly the exposure time is 0.150 seconds, which is less than for condition A. The latter was a low light intensity condition.
Usually. the turning applicator 66 performs its work at substantially the same time, regardless of the total charging time. This can be an advantage because the lower the surface charge potential of an electrostatic element the longer the toner application must be carried out, due to the fact that toner particles adhere more quickly to charges of. high potential. Thus, in the graph of fig. 4, for the condition
A, the period of application of the toner is 0.550 seconds, while for condition B the period is 0.650 seconds.
Both periods of toner application end at the 0.800 second point so that it is relatively simple to construct an electrical or mechanical device that stops applying the toner at a predetermined time after the charging period has started, without taking into account the length of this last period. In practically all cases the period of application of the toner gives satisfactory results.
For image enhancement, it is possible that the toner application period timing means respond to charge time or surface potential, regardless of whether the toner application periods end. at the same time or not. The electrical or mechanical device acts according to a predetermined relationship controlled by the charging time or the surface potential.
It should be noted that the advance movement of a frame has been described but that multiple frames can be provided on the disc 20, distributed evenly along its circumference. Three, four, five or more frames can perfectly be considered. The step by step movement of the disc, that is to say of the frames it carries, can be synchronized with the CRT 12 to produce a frame advance of 10 to 30 frames per second towards the projection station, which produces the aforementioned cinematic effect. A deflection circuit could, for example, pick up signals from the CRT and from circuit 44 to govern the speed of engine 26.
The apparatus 10 may have numerous variants.
The use of colored toners, other than black, is foreseen. Different circuits and mechanical means can be used to accomplish the functions which are described, other than those already mentioned. The characteristics of the film 12 are such that they allow a wide range of construction and circuit.
For example, because the surface of the film itself is quite hard and highly resistant to abrasion, the mechanical means for processing and advancing the film do not have to be specially constructed and designed to avoid contact with it. him. Different variants are provided with regard to the means establishing and maintaining a light-tight enclosure instead of the frame means as described.
Likewise, the support for the film, or for several films, could be different from a disc, just as the translation of the support could be other than rotary.
In the foregoing description, some of the details which are quite obvious have been omitted. For example, the medium voltage source for apparatus 10 and its internal circuits will normally be supplied by batteries with or without an electrical connection for its connection to an external current or power source. The photoelectric cell requires a constant current source such that it can be supplied by a battery. A switch could be provided to keep the photocell inoperative when the recording station is not in operation as also to preserve the battery. Conventional servomotors can be used to drive the shutter as well as to produce the rotation of the disc.
The main operating functions can be timed and programmed by small motors or mechanical timers coordinating the position of the film with the functions of the different stations. Other functions can be performed manually by the operator, such as the translation of the film support, the projection of the recorded image on the screen, as also the removal of the rotator.
Considering the practical construction of the apparatus, it has been stated here that, of the parameters which come into play, the adjustment of the charge potential on the surface of the film 16 relative to the incident light is the most advantageous. The reason is that the sensitivity of the film is thus controlled. It is possible to keep the charging time constant, which produces filmstrip sensitivity, in which case the aperture can be manually or automatically adjusted to produce the best illumination conditions for a fixed sensitivity. Other parameters that can be controlled, alone or in combination, are the duration of toner application and the toner bias voltage to produce an improvement in the reproduced image over a pattern appearing faint on the CRT 12. .