DD230092A1 - ARRANGEMENT FOR CONTROLLING SUBSTANCES WITH ELECTROOPTIC EFFECT - Google Patents
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Abstract
Das Anwendungsgebiet der Erfindung sind Anordnungen zur technischen Ausnutzung des elektrooptischen Effektes in Pockelszellen, insbesondere bei der Beleuchtungsstaerkeregelung in optischen Einrichtungen numerisch gesteuerter Lichtzeichenmaschinen. Ziel der Erfindung ist es, die Zersetzung der Pockelszellen zu vermindern, ohne dass bei Intensitaetssteuerung in der Beleuchtungsstaerkeregelung das Kontrastverhaeltnis auf dem zu belichtenden Material vermindert wird. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, bei der mittels einer Pockelszelle die Beleuchtungsstaerkeregelung erfolgt. Die Pockelszelle wird mit Hochspannung gesteuert, indem durch eine Doppeltriode die Polaritaet an der Pockelszelle umgeschaltet wird.The field of application of the invention are arrangements for the technical utilization of the electro-optical effect in Pockels cells, in particular in the lighting level control in optical devices of numerically controlled light-signaling machines. The aim of the invention is to reduce the decomposition of the Pockels cells without the contrast ratio on the material to be exposed being reduced during intensity control in the illumination intensity control. It is an object of the invention to provide an arrangement in which the illumination amplifier is controlled by means of a Pockels cell. The Pockels cell is controlled by high voltage by a double triode, the polarity at the Pockels cell is switched.
Description
Das Anwendungsgebiet der Erfindung sind Anordnungen zur technischen Ausnutzung des elektrooptischen Effektes, insbesondere bei der Beleuchtungsstärkeregelung für numerisch gesteuerte Lichtzeichenmaschinen. Die Lösung kann auch bei der Ermittlung des Drehwinkels in automatisierten Polarimetern der chemischen Analytik angewendet werden.The field of application of the invention are arrangements for the technical utilization of the electro-optical effect, in particular in the illumination intensity control for numerically controlled traffic light engines. The solution can also be used in the determination of the rotation angle in automated polarimeters of the chemical analysis.
Es ist bekannt, den elektrooptischen Effekt in einem Kristall unter Einwirkung einer elektrischen Feldstärke auszunutzen. Bei linearem elektrooptischem Effekt in Kristallen (= Pockelseffekt) ändern sich die Berechnungsindizees in verschiedenen Richtungen im Kristall proportional der Feldstärke. Diese Wirkung wird zur Modulation von Licht angewendet. Bekannt ist eine Anordnung zur Beleuchtungsstärkeregelung beim Lichtzeichen (DD-WP 209149), bei derein Bauelement mit elektrooptischem Effekt zur Lichtregelung eingesetzt ist. Die dabei verwendete Pockelzelle befindet sich zwischen Polarisationsfiltern in einem Lichtregelkreis mit Fotoempfänger, Regelverstärkerund Stellglied. In der Patentanmeldung WP B 43 L/267 984.0 dient zusätzlich als Sollwertvorgabe das über einen Analogrechner gebildete Quadrat der Bahngeschwindigkeit und es wird über eine entsprechende Verschaltung eine Anpassung an das verwendete lichtempfindliche Material und an spezifische Eigenschaften der Lichtzeichenmaschme erreicht. Die Steuerung der Substanz mit elektrooptischem Effekt erfolgt durch das Anlegen einer Gleichspannung, die ständig auf die Substanz mit gleicher Polarität einwirkt, eine Zersetzung der Substanz hervorruft und damit die Standzeit einer solchen Zelle wesentlich verringert.It is known to exploit the electro-optical effect in a crystal under the action of an electric field strength. With a linear electro-optical effect in crystals (= Pockels effect), the calculation indices in different directions in the crystal change in proportion to the field strength. This effect is used to modulate light. Known is an arrangement for illuminance control in the light signal (DD-WP 209149), in which a device is used with electro-optical effect for light control. The pockel cell used is located between polarization filters in a light control loop with photoreceiver, control amplifier and actuator. In the patent application WP B 43 L / 267 984.0 additionally serves as setpoint specification formed over an analog computer square the web speed and it is achieved via an appropriate interconnection adaptation to the light-sensitive material used and to specific properties of Lichtzeichenmaschme. The control of the substance with electro-optical effect is carried out by the application of a DC voltage, which constantly acts on the substance with the same polarity, causing a decomposition of the substance and thus significantly reduces the service life of such a cell.
Die Verwendung von sinusförmiger Wechselspannung bringt den Nachteil eines schlechten Kontrastverhältnisses auf dem zu belichtenden Material.The use of sinusoidal AC voltage has the disadvantage of a poor contrast ratio on the material to be exposed.
Ziel der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen und bei notwendig hohen Spannungen mittels geringem Schaltungsaufwand eine Verminderung der elektrolytischen Zersetzung der Substanz mit elektrooptischem Effekt zu erlangen, ohne daß bei Intensitätssteuerung in der Beleuchtungsstärkeregelung das Kontrastverhältnis auf dem zu belichtenden Material verringert wird, sowie den Einsatz verschleißgefährdeter Schaltelemente zu vermeiden.The aim of the invention is to eliminate the disadvantages mentioned and to obtain a reduction of the electrolytic decomposition of the substance with electro-optic effect at necessary high voltages by means of low circuit complexity without the intensity ratio in the illuminance control, the contrast ratio is reduced on the material to be exposed, and to avoid the use of wear-prone switching elements.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung zur Ansteuerung von Substanzen mit elektrooptischem Effekt, insbesondere bei der Beleuchtungsstärkeregelung in optischen Einrichtungen numerisch gesteuerter Lichtzeichenmaschinen, wobei das Licht einer Lichtquelle über die Substanz mit elektrooptischem Effekt und über einen teilweise durchlässigen Spiegel auf lichtempfindliches Material gelenkt wird und diese Anordnung mit einem Lichtregelkreis verbunden ist, wobei die Polarität der vorwiegend analogen Steuerspannung für die Substanz mit elektrooptischem Effekt gewechselt wird und die Zeitintegrate der Spannungen beider Potentiale statistisch etwa gleich groß sind.The object of the invention is to provide an arrangement for controlling substances with electro-optical effect, especially in the illumination intensity control in optical devices numerically controlled light-emitting engines, the light of a light source is directed over the substance with electro-optical effect and a partially transparent mirror on photosensitive material and This arrangement is connected to a light control loop, wherein the polarity of the predominantly analog control voltage for the substance is changed with electro-optical effect and the time integrates of the voltages of both potentials are statistically about the same size.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ausgänge einer Steuereinrichtung und des damit verbundenen Lichtregelkreises an einen elektronischen Verteiler angeschlossen sind, dessen zwei Ausgänge auf eine Hochspannungssteuereinrichtung geführt sind, mit der die Substanz mit elektrooptischem Effekt verschaltet ist. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zur Hochspannungssteuerung die Substanz mit elektrooptischem Effekt mit ihren beiden Anschlüssen an die mit positiver Hochspannung gespeisten Anordenanschlüsse einer Elektronenröhre mit zwei Systemen angeschlossen ist und die beiden Steuergitter der Elektronenröhre über von der Steuereinrichtung aufrufbare Schaltelemente des elektronischen Verteilers abwechselnd mit dem Lichtregelkreis oder mit einem festen Spannungswert verbunden sind.According to the invention the object is achieved in that the outputs of a control device and the associated light control loop are connected to an electronic distributor whose two outputs are guided to a high voltage control device, with which the substance is connected with electro-optical effect. An embodiment of the invention provides that the high-voltage control substance with electro-optic effect is connected with its two terminals to the positive high voltage supplied Anordenanschlüsse an electron tube with two systems and the two control grid of the electron tube via callable by the control device switching elements of the electronic distributor alternately with the light control loop or connected to a fixed voltage value.
Eine andere Ausgestaltung beinhaltet, daß ein Steuergitter der Elektronenröhre direkt mit dem Lichtregelkreis verbunden ist und das andere Steuergitter der Elektronenröhre über das von der Steuereinrichtung aufrufbare Schaltelement abwechselnd an den festen Spannungswert oder an einen Spannungsmittelwert angeschlossen ist.Another embodiment includes that a control grid of the electron tube is connected directly to the light control loop and the other control grid of the electron tube is connected via the callable by the control device switching element alternately to the fixed voltage value or to a mean voltage value.
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Ausführungsbeispielembodiment
Figur 1: zeigt die erfindungsgemäße Anordnung nach Punkt 1, Figur 2: die Ausgestaltung nach Punkt 2 undFigure 1: shows the arrangement according to the invention according to item 1, Figure 2: the embodiment of item 2 and
Figur 3: die Ausgestaltung nach Punkt 3 des Erfindungsanspruches.Figure 3: the embodiment according to point 3 of the invention claim.
Die Ausgänge einer Steuereinrichtung 5 und des damit verbundenen Lichtregelkreises 4 sind auf einen elektronischen Verteiler 8 geführt, von dem zwei Ausgänge mit einer Hochspannungssteuereinrichtung 3 verbunden sind. An die Hochspannungssteuereinrichtung 3 ist die Substanz mit elektrooptischen! Effekt 1 angeschlossen. Das Licht der Lichtquelle 2 wird über die Substanz 1 und über den teilweise durchlässigen Spiegel 6 auf das lichtempfindliche Material 7 gelenkt und diese Anordnung ist mit Lichtregelkreis 4 verbunden.The outputs of a control device 5 and the associated light control loop 4 are fed to an electronic distributor 8, two outputs of which are connected to a high voltage control device 3. To the high voltage control device 3 is the substance with electro-optical! Effect 1 connected. The light from the light source 2 is directed to the photosensitive material 7 via the substance 1 and the partially transmissive mirror 6, and this arrangement is connected to the light control circuit 4.
In Figur 2 ist für die Hochspannungssteuerung eine Elektronenröhre mit 2 Systemen 3 eingesetzt, an deren mit positiver Hochspannung gespeisten Anorden die Substanz mit elektrooptischen! Effekt 1 angeschlossen ist. Die beiden Steuergitter der Elektronenröhre 3 sind von der Steuereinrichtung 5 aufrufbare Schaltelemente 9 des elektronischen Verteilers 8 mit dem Lichtregelkreis 4 oder mit dem festen Spannungswert UF verbunden.In FIG. 2, an electron tube with 2 systems 3 is used for the high-voltage control, at whose high-voltage systems the substance is electro-optically! Effect 1 is connected. The two control grid of the electron tube 3 are switchable from the control device 5 switching elements 9 of the electronic distributor 8 connected to the light control circuit 4 or to the fixed voltage value U F.
Nach Figur 3 ist ein Steuergitter der Elektronenröhre 3 direkt mit dem Lichtregelkreis 4 verbunden und das andere Steuergitter über das aufrufbare Schaltelement 9 an den festen Spannungswert UF oder an den Spannungsmittelwerk UM angeschlossen.According to Figure 3, a control grid of the electron tube 3 is connected directly to the light control circuit 4 and the other control grid connected via the callable switching element 9 to the fixed voltage value U F or to the voltage source U M.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt: Für die Anwendung in einer Lichtzeichenmaschine wird als Substanz mit elektrooptischen! Effekt 1 eine Pockelszelle, angeordnet zwischen Polarisationsfiltern, an den Lichtregelkreis 4 angeschlossen. Die Steuerung erfolgt über die zwei Systeme der Elektronenröhre, die als Hochspannungssteuereinrichtung 3 eingesetzt ist. Diese beiden Systeme werden abwechselnd im Regelkreis betrieben. Es wird die Polarität nach jeder Belichtung durch die Lichtquelle 2 umgeschaltet. Zu diesem Zweck ist die Pockelszelle zwischen die beiden Anode der mit positiver Hochspannung gespeisten Elektronenröhre 3 geschaltet. Die Steuergitter der Elektronenröhre 3 werden über den elektronischen Verteiler 8 abwechseln mit dem Ausgang des Lichtregelkreises 4 bzw. mit der festen Spannung UF zur Arbeitspunkteinstellung der Elektronenröhre 3 verbunden, indem die Schaltelemente 9 durch die Steuereinrichtung 5 bestätigt werden. Ist bei Ansteuerung einer Polarität, wie bei der Dunkelfahrt beim Lichtzeichen, ein fester Spannungswert UM ausreichend, so kann ein elektronisches Schaltelement 9 direkt mit der Spannungsquelle des Mittelwertes UM verbunden werden. In diesem Fall kann auf das andere Schaltelement verzichtet werden, wenn zusätzlich gewährleistet wird, daß während der Ansteuerung der betrachteten Polarität der Ausgang des Lichtregelkreises 4 einen festen Spannungswert hat.The mode of operation of the arrangement is as follows: For use in a traffic signal machine is used as a substance with electro-optical! Effect 1 a Pockels cell arranged between polarizing filters, connected to the light control circuit 4. The control takes place via the two systems of the electron tube, which is used as a high-voltage control device 3. These two systems are operated alternately in the control loop. The polarity is switched after each exposure by the light source 2. For this purpose, the Pockels cell is connected between the two anode of the positive high-voltage supplied electron tube 3. The control grid of the electron tube 3 are connected via the electronic distributor 8 alternately to the output of the light control loop 4 and to the fixed voltage U F for operating point adjustment of the electron tube 3 by the switching elements 9 are confirmed by the control device 5. Is for control of one polarity, as in the dark ride while light signals, a fixed voltage value U M sufficient such an electronic switching element 9 can be directly connected to the voltage source of the mean value U M. In this case, can be dispensed with the other switching element, if it is additionally ensured that during the activation of the considered polarity of the output of the light control loop 4 has a fixed voltage value.
Die beiden Steuergitter der Elektronenröhre werden gegenphasig oder abwechselnd angesteuert und realisieren so den Polarisationswechsel an der Pockelszelle 1.The two control grids of the electron tube are driven in antiphase or alternately and thus realize the polarization change at the Pockels cell. 1
Durch die Anordnung wird erreicht, daß die elektrolytische Zersetzung der Substanz, die bei einer Gleichspannungssteuerung auftritt, vermindert wird. Gleichzeitig wird aber bei Intensitätssteuerung der Vorteil der Gleichspannungsansteuerung, der für die analoge Betriebsart durch ein höheres Kontrastverhältnis gekennzeichnet ist, erhalten. Die Polarität der Steuerspannung wird derart gewechselt, daß die.Zeitintegrate der Spannungen beider Polaritäten statistisch etwa gleich groß sind. Die Ansteuerung einer Polarität kann dabei auch mit einem festen Mittelwert erfolgen. Der Polaritätswechsel wird bei Steuerspannung Null oder mit steiler Schaltflanke nach festen oder der Spannungshöhe umgekehrt proportionalen oder errechneten Zeitintervallen durchgeführt. Die Umschaltfrequenz wird vom Innenwiderstand der Substanz mit elektrooptischen! Effekt und von der Größe der Spannung an der Substanz bestimmt. Durch den Polaritätswechsel wird bewirkt, daß die durch den hohen Innenwiderstand der Substanz ohnehin gering einsetzende Ionenwanderung teilweise rückgängig gemacht und die Zersetzung vermindert wird. Es können außerdem Substanz-Kontaktierungsmittelkombinationen oder lichtdurchlässige Kontaktierungsstöffe mit geringer loneleitung und umkehrbaren Elektrodenvorgängen benutzt werden. Der Einsatz der gegeneinander oder abwechselnd zu betreibenden Steuerelemente umgeht die Verwendung hochspannungsfester und verschleißgefährdeter Schaltelemente. Das Hochspannungssteuersystem ermöglicht das Betreiben der Substanz mit elektrooptischen! Effekt bei jeder Spannung mit der Grenzfrequenz der eingesetzten Steuerelemente, d. h. der Elektronenröhre mit zwei Systemen.By the arrangement it is achieved that the electrolytic decomposition of the substance, which occurs in a DC voltage control, is reduced. At the same time, however, in the case of intensity control, the advantage of the DC voltage control, which is characterized by a higher contrast ratio for the analog operating mode, is obtained. The polarity of the control voltage is changed in such a way that the time integrates of the voltages of both polarities are statistically approximately equal. The driving of a polarity can also be done with a fixed average. The polarity change is carried out at control voltage zero or with a steep switching edge according to fixed or the voltage level inversely proportional or calculated time intervals. The switching frequency is determined by the internal resistance of the substance with electro-optical! Effect and determined by the magnitude of the tension on the substance. The change in polarity causes the ion migration, which in any case is low due to the high internal resistance of the substance, to be partially reversed and the decomposition is reduced. In addition, substance-contactor combinations or translucent low ion conduction contact electrodes and reversible electrode operations may be used. The use of the mutually or alternately operated controls bypasses the use of high-voltage resistant and wear-prone switching elements. The high voltage control system allows the operation of the substance with electro-optical! Effect at any voltage with the cutoff frequency of the controls used, d. H. the electron tube with two systems.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD27102484A DD230092B1 (en) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | ARRANGEMENT FOR CONTROLLING POCKEL CELLS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DD27102484A DD230092B1 (en) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | ARRANGEMENT FOR CONTROLLING POCKEL CELLS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD230092A1 true DD230092A1 (en) | 1985-11-20 |
| DD230092B1 DD230092B1 (en) | 1988-10-12 |
Family
ID=5563501
Family Applications (1)
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| DD27102484A DD230092B1 (en) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | ARRANGEMENT FOR CONTROLLING POCKEL CELLS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD230092B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5783069A (en) * | 1995-03-09 | 1998-07-21 | Mass Transfer International Ltd. | Packing elements |
-
1984
- 1984-12-18 DD DD27102484A patent/DD230092B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5783069A (en) * | 1995-03-09 | 1998-07-21 | Mass Transfer International Ltd. | Packing elements |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD230092B1 (en) | 1988-10-12 |
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