DE1078667B

DE1078667B - Arrangement for controlling power consumers in dependence on a voltage

Info

Publication number: DE1078667B
Application number: DEST14475A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Albert Lieb
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1958-11-21
Filing date: 1958-11-21
Publication date: 1960-03-31
Also published as: DE1078667C2

Description

Anordnung zur Steuerung von Stromverbrauchern in Abhängigkeit von einer Spannung Es ist bereits bekannt, den Widerstand eines Fotoleiters mit Hilfe eines elektrolumineszierenden Leuchtkondensators zu steuern. In diesem Falle liegt der Fotoleiter dem Leuchtkondensator gegenüber. Die Beeinflussung erfolgt durch die gegenseitige optische Kopplung der beiden Elemente. Die Abhängigkeit der Leitfähigkeit des Fotoleiters von der an den Leuchtkondensator angelegten Spannung ist dabei durch die physikalischen Eigenschaften des Fotoleiters und des Leuchtkondensators bestimmt. Sie kann nur in kleinem Maße und nur durch umständliche, schwierig vorher zu bestimmende Präparation der Leuehstoffe und der fotoleitenden Stoffe verändert werden.Arrangement for controlling electricity consumers as a function of a voltage It is already known to use the resistance of a photoconductor to control an electroluminescent luminous capacitor. In this case lies the photoconductor opposite the luminous capacitor. The influence takes place through the mutual optical coupling of the two elements. The dependence of conductivity of the photoconductor from the voltage applied to the luminous capacitor is through determines the physical properties of the photoconductor and the luminous capacitor. It can only be done to a small extent and only through cumbersome, difficult to determine beforehand Preparation of the fluorescent substances and the photoconductive substances are changed.

Zur visuellen Anzeige einer Spannungsgröße sind auch Leuchtkondensatoren bekannt, bei denen sich die leuchtende Fläche mit der an den Kondensatoren angelegten Spannung ändert.Luminous capacitors are also used for the visual display of a voltage value known, in which the luminous surface corresponds to that applied to the capacitors Tension changes.

Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, aus diesen bekannten Elementen eine elektrische Steuervorrichtung, welche beliebig vorgegebene Steuerfunktionen ausführen kann, zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem elektrolumineszierenden Leuchtkondensator, bestehend aus zwei leitenden Schichten, von denen mindestens eine strahlungsdurchlässig ist, und einer dazwischen angeordneten elektrolumineszierenden Schicht, deren Strahlung die Leitfähigkeit von Fotoleitern beeinflußt, erfindungsgemäß mindestens in einer Richtung die Größe der lumineszierenden Fläche mit der Größe der an ihn angelegten Spannung geändert und durch diese Flächenänderung die Leitfähigkeit der Fotoleiterschicht maßgeblich beeinflußt. Durch eine verschiedenartige Zuordnung von Elementen der lumineszierenden Fläche des Leuchtkondensators zu entsprechenden Flächenelementen der Fotoleiter können also beliebig vorgegebene Steuerfunktionen erzielt werden.The invention now has the task of using these known elements an electrical control device which has any given control functions can perform, create. To solve this problem, an electroluminescent Luminous capacitor, consisting of two conductive layers, of which at least one is radiation-permeable, and one electroluminescent arranged between them Layer, the radiation of which influences the conductivity of photoconductors, according to the invention at least in one direction the size of the luminescent surface with the size the voltage applied to it changed and the conductivity due to this change in area the photoconductor layer significantly influenced. Through a different assignment of elements of the luminescent surface of the luminous capacitor to corresponding Surface elements of the photoconductor can therefore have any given control functions be achieved.

Soll z. B. die Steuerfunktion das Verhalten einer Schaltfunktion zeigen, d. h. soll bei einem bestimmten vorgegebenen engen Spannungsbereich der Steuerspannung eine sehr schnelle Abnahme des Widerstandswertes des Fotoleiters auf- einen mehr oder weniger ausgeprägten, niederen Sättigungswert erfolgen, so wird die Anordnung so gewählt, daß die Fotoleiter in der Richtung, in der sich die lumineszierende Fläche des Leuchtkondensators ändert, nur wenig, in der anderen dazu senkrechten Richtung jedoch in starkem Maße ausgedehnt sind. Die Erzielung der geforderten Schaltfunktion wird neben dieser räumlichen Zuordnung und Ausführung der Fotoleiter und des Leuchtkondensators noch in besonderer Weise dadurch unterstützt, daß sich die Leuchtdichte eines elektrolumineszierenden Kondensators bei niederen elektrischenFeldstärken in starkem Maße und bei höheren Feldstärken jedoch in wesentlich geringerem Maße ändert. Es entsteht ein ausgeprägter Schwellwert und ein mehr oder weniger ausgeprägter Sättigungswert der Lichtemission. Diese besondere Eigenschaft der Abhängigkeit der Lichtemission von der Feldstärke kann im vorliegenden Anwendungsfalle der Erfindung durch die Verwendung eines geeigneten Leuchstoffes, eines geeigneten Dielektrikums oder durch entsprechende Wahl der Betriebsbedingungen, wie z. B. hohe Wechselfrequenz, in vorteilhafter Weise noch besonders verstärkt werden. Auch beim Fotoleiter zeigt sich je nach Art und Präparierung des fotoleitenden Stoffes sowie der Schichtherstellung mit zunehmender Belichtung eine Verringerung der Zunahme der Leitfähigkeit. Der Sättigungscharakter der Steuerkurve des elektrolumineszierenden Leuchtkondensators wird also in der gesamten Wirkung der Steuervorrichtung noch verstärkt.Should z. B. the control function show the behavior of a switching function, d. H. should be at a certain predetermined narrow voltage range of the control voltage a very rapid decrease in the resistance value of the photoconductor to one more or less pronounced, lower saturation value, the arrangement will be chosen so that the photoconductor in the direction in which the luminescent The area of the luminous capacitor changes, only slightly, in the other perpendicular to it Direction, however, are vastly extended. Achieving the required switching function is next to this spatial assignment and design of the photoconductor and the luminous capacitor supported in a special way by the fact that the luminance of an electroluminescent Capacitor at low electrical field strengths to a large extent and at higher levels Field strength changes, however, to a much lesser extent. A pronounced one emerges Threshold value and a more or less pronounced saturation value of the light emission. This special property of the dependence of the light emission on the field strength can in the present application of the invention through the use of a suitable Fluorescent substance, a suitable dielectric or by choosing the appropriate operating conditions, such as B. high alternating frequency, particularly reinforced in an advantageous manner will. Also with the photoconductor, depending on the type and preparation, the photoconductive one shows Substance as well as the layer production a decrease with increasing exposure the increase in conductivity. The saturation character of the control curve of the electroluminescent Luminous capacitor is still in the overall effect of the control device reinforced.

Die Fotoleiter können auch entlang der Richtung, in der sich die lumineszierende Fläche des Kondensators ändert, angeordnet sein. In diesem Falle ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß die Änderung der lumineszierenden Fläche des Leuchtkondensators die Leitfähigkeit der Fotoleiter entscheidend beeinflußt. Je nach der Zuordnung; der Elemente der veränderlichen lumineszierenden . Fläche zu entsprechenden Flächenelementen der Fotoleiter kann die Steuerfunktion vorgegebenen Steueraufgaben angepaßt werden. Beispielsweise kann der Leuchtkondensator so ausgeführt sein, daß entlang einer Richtung die Stärke der elektrolumineszierenden Schicht stetig bzw. unstetig zunimmt oder abnimmt. Den entlang dieser Richtung angeordneten Flächenelementen des Leuchtkondensators sind entsprechende Flächenelemente eines Fotoleiters zugeordnet. Diese Zuordnung kann z. B. so sein, daß entlang dieser Richtung die Größe der Fläche des Fotoleiters und oder der elektrolumineszierenden Flächenelemente zu- oder abnimmt.The photoconductors can also be placed along the direction in which the luminescent Area of the capacitor changes, be arranged. In this case the arrangement is preferably taken so that the change in the luminescent surface of the luminous capacitor decisively influences the conductivity of the photoconductor. Depending on the assignment; of the elements of mutable luminescent. Area to be appropriate Surface elements of the photoconductor can perform the control function predetermined control tasks be adjusted. For example, the luminous capacitor can be designed so that along one direction the thickness of the electroluminescent layer is constant or increases or decreases discontinuously. The surface elements arranged along this direction corresponding surface elements of a photoconductor are assigned to the luminous capacitor. This assignment can, for. B. be such that along this direction the size of the area of the photoconductor and / or the electroluminescent surface elements increases or decreases.

Die Änderungen der lumineszierenden Fläche des Leuchtkondensators in mindestens einer Richtung kann durch eine unterschiedliche, an dem Leuchstoff wirksame Feldstärke oder eine unterschiedliche Aktivierung des Leuchtphosphors erzielt werden. Die unterschiedliche Feldstärke läßt sich z. B. durch eine verschiedene Spannung, welche an die zugehörigen Leitschichtelemente eines Leuchtkondensatorelementes angelegt wird, erzielen. Auch eine unterschiedliche Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums, in die der Leuchtstoff eingebettet ist, oder die Anordnung einer weiteren zwischen den Leitschichten befindlichen Schicht mit unterschiedlicher Dielektrizitätskonstante oder unterschiedlicher Stärke wird in Vorschlag gebracht.The changes in the luminescent area of the luminous capacitor in at least one direction can by a different, on the phosphor effective field strength or a different activation of the luminous phosphor achieved will. The different field strength can be z. B. by a different Voltage applied to the associated conductive layer elements of a luminous capacitor element is applied. Also a different dielectric constant of the Dielectric in which the phosphor is embedded, or the arrangement of a another layer with a different dielectric constant located between the conductive layers or different strengths are proposed.

Außerdem wird noch vorgesehen, daß die Fotoleiter nicht nur durch den Leuchtkondensator, sondern noch zusätzlich durch eine weitere Strahlungsquelle, gleichgültig, ob korpuskulare Strahlung oder elektromagnetische Strahlung, zu beeinflussen. Die Strahlenquelle kann z. B. ein weiterer Leuchtkondensator, eine Glühlampe, eine Gasentladungslampe, eine radioaktive Strahlenquelle sein. Die Intensität der Strahlenquelle kann konstant sein; sie kann aber auch durch eine elektrische Größe in ihrer Intensität beeinflußt werden. In diesem Falle läßt sich eine Steuerfunktion herstellen, bei der z. B. durch zwei elektrische Spannungen der Widerstand des Fotoleiters beeinflußt werden kann. Die jeweilige Steuerfunktion kann durch entsprechende Anordnung, Gestaltung und Eigenschaft der Fotoleiter, der Leuchtkondensatoren und/oder der Strahlenquelle beliebig verändert werden.It is also provided that the photoconductor is not only through the luminous capacitor, but also through another radiation source, regardless of whether it is corpuscular radiation or electromagnetic radiation. The radiation source can, for. B. another luminous capacitor, an incandescent lamp, a Gas discharge lamp, be a radioactive source of radiation. The intensity of the radiation source can be constant; however, it can also be influenced by an electrical quantity in its intensity to be influenced. In this case, a control function can be established at the z. B. influenced by two electrical voltages, the resistance of the photoconductor can be. The respective control function can be achieved through a corresponding arrangement, design and property of the photoconductors, the luminous capacitors and / or the radiation source can be changed at will.

Die Erfindung sei nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt und die Fig. 2 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Steueranordnung.FIG. 1 shows a cross section and FIG. 2 shows a plan view of a control arrangement according to the invention.

Bei diesem Ausführungsbeispiel soll in mehreren Schaltkreisen bei verschieden vorgegebenen, voneinander unterschiedlichen Spannungswerten der Steuerspannung ein Schaltvorgang durchgeführt werden.In this embodiment, in several circuits different predetermined, mutually different voltage values of the control voltage a switching operation can be carried out.

Auf einer elektrolumineszierenden Schicht 1, z. B. einer Kunststoffschicht, in welcher ein geeigneter elektrolumineszierender Leuchtstoff eingebettet ist, befindet sich eine elektrisch leitende, optisch durchsichtige Schicht 2. Als Leuchtstoff kann z. B. ein mit Kupferüberschuß aktivierter Zinksulfidleuchtstoff verwendet werden. Die Leitschicht 2 kann eine dünn aufgedampfte Metall- oder Halbleiterschicht, wie z. B. eine Aluminium-, Wolfram- oder Zinnoxydschicht, sein. Eine weitere Schicht 3 ist als Widerstandsschicht ausgebildet. Der Längswiderstand dieser Schicht ist gegenüber dem Querwiderstand der elektrolumineszierenden Schicht so bemessen, daß längs der Schicht 3 ein merklicher Spannungsabfall auftritt. Die Schicht kann z. B. aus Kohle bestehen. Ein Pol, der die Elektrolumineszenz erregenden Spannungsquelle 4, die z. B eine Wechselspannung von einigen 100 V und einigen 100 Hz sein kann, wird an die Leitschicht 2 gelegt. Ein Ende der Widerstandsschicht 3 ist über den Widerstand 5 an denselben Spannungspol angeschlossen. Der Widerstand 5 ist der elektrolumineszierenden Schicht 1 des Leuchtkondensators so angepaßt, daß der Spannungsabfall im Widerstand bei einer vorgegebenen Spannungsgröße der Quelle 4 der für eine ausreichende Lichtemission erforderlichen Spannungshöhe entspricht. Der Widerstand kann aber auch durch einen Teil der Widerstandsschicht 3 gebildet werden. Bei Anlegen der Spannung der Quelle 4 ergibt sich ein rechteckig begrenzter Leuchtfleck. Die Ausdehnung des Leuchtfleckes in Richtung des Spannungsabfalles der Widerstandsschicht wird durch die Größe der angelegten Spannung bestimmt. Auf der Leitschicht 2 befinden sich Fotoleiter, bestehend aus den fotoleitenden Schichten 6, 6 ca und 6 b und den Leitschichten 7, 7 a und 7 b. Die fotoleitenden Elemente sind in der Richtung, in der sich die lumineszierende Fläche des elektrolumineszierenden Kondensators ändert, nur wenig, in der dazu senkrechten Richtung jedoch über die gesamte Fläche des Leuchtkondensators ausgedehnt. Die fotoleitende Schicht besteht z. B. aus aufgedampftem oder gesintertem und entsprechend aktiviertem CdS oder CdSe. Der Fotoleiter kann auch in Pulverform in einem geeigneten Stoff, wie z. B. Kunststoff, Harz u. dgl., eingebettet sein.On an electroluminescent layer 1, e.g. B. a plastic layer, in which a suitable electroluminescent phosphor is embedded an electrically conductive, optically transparent layer 2. As a phosphor can e.g. B. a zinc sulfide phosphor activated with excess copper can be used. The conductive layer 2 can be a thinly vapor-deposited metal or semiconductor layer, such as z. B. an aluminum, tungsten or tin oxide layer. Another layer 3 is designed as a resistance layer. The series resistance of this layer is relative to the transverse resistance of the electroluminescent layer so dimensioned that a noticeable voltage drop occurs along layer 3. The layer can e.g. B. consist of coal. A pole, the voltage source that excites the electroluminescence 4, the z. B can be an alternating voltage of a few 100 V and a few 100 Hz, is placed on the conductive layer 2. One end of the resistive layer 3 is over the Resistor 5 connected to the same voltage pole. The resistor 5 is the electroluminescent one Layer 1 of the luminous capacitor adjusted so that the voltage drop in the resistor for a given voltage value of the source 4, that for sufficient light emission required voltage level. But the resistance can also be caused by a Part of the resistance layer 3 are formed. When the voltage of the source is applied 4 results in a rectangularly delimited light spot. The extent of the light spot in the direction of the voltage drop of the resistance layer is determined by the size of the applied voltage determined. On the conductive layer 2 there are photoconductors, consisting from the photoconductive layers 6, 6 ca and 6 b and the conductive layers 7, 7 a and 7 b. The photoconductive elements are in the direction in which the luminescent ones The area of the electroluminescent capacitor changes, only slightly, in the direction perpendicular to it Direction, however, extended over the entire surface of the luminous capacitor. The photoconductive Layer consists e.g. B. from vapor-deposited or sintered and activated accordingly CdS or CdSe. The photoconductor can also be in powder form in a suitable substance, such as B. plastic, resin and the like. Be embedded.

Die Spannungsquelle 8 ist mit den symbolisch angedeuteten Verbrauchern 9, 9 a und 9 b über die Leitschicht 2, die fotoleitenden Schichten 6, 6 a und 6 b sowie den Leitschichten 7, 7 a und 7 b verbunden. Bei Erhöhung der Spannung der Quelle 4 werden die Verbraucherstromkreise nacheinander geschlossen.The voltage source 8 is connected to the symbolically indicated loads 9, 9 a and 9 b via the conductive layer 2, the photoconductive layers 6, 6 a and 6 b and the conductive layers 7, 7 a and 7 b . When the voltage of source 4 is increased, the consumer circuits are closed one after the other.

Um Störungen des Steuervorganges durch äußere Strahleinwirkung zu vermeiden, befindet sich mindestens der lichtempfindliche Teil der Anordnung in einem strahlungsundurchlässigen Kasten 10, der in der Figur gestrichelt angedeutet ist. Auf die Darstellung des Kastens wird bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen verzichtet. Es ist selbstverständlich, daß er sinngemäß- auch dort in ähnlicher Weise angebracht werden kann.In order to avoid disturbances of the control process due to the effect of external radiation, at least the light-sensitive part of the arrangement is located in a radiopaque box 10, which is indicated by dashed lines in the figure. The illustration of the box is dispensed with in the following exemplary embodiments. It goes without saying that it can also be attached there in a similar manner.

Das weitere Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 etwas abgewandelt. Es zeigt in der Fig. 3 einen Querschnitt, in der Fig. 4 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung. Zwischen der elektrolumineszierenden Schicht 1 und der Widerstandsschicht 3 befindet sich bei dieser Anordnung eine spannungsabhängigeWiderstandsschicht 12. Diese Schicht weist einen von der Spannung abhängigen Querwiderstand auf. Beim Auftreten eines bestimmten Spannungsschwellwertes zeigt die Schicht eine starke Verminderung des Querwiderstandes. Dieser Schwellwert der Schicht wird zweckmäßigerweise auf den Spannungsschwellwert der elektrolumineszierenden Schicht 1 abgestimmt. Es ergibt sich damit ein scharf definierter Spannungsschwellwert der Gesamtanordnung und damit eine scharf begrenzte und definierte Leuchtfleckberandung. Die Auslösung der Schaltvorgänge erfolgt dadurch in einem engen definierten Spannungsbereich. Die Schicht kann ebenso wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel aus gesintertem, in einen geeigneten Stoff, z. B. Harz, eingebettetem Cd S oder Cd Se od. dgl. bestehen.The further exemplary embodiment in FIGS. 3 and 4 is somewhat modified compared to the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2. 3 shows a cross section, and FIG. 4 shows a plan view of a control device according to the invention. In this arrangement, there is a voltage-dependent resistance layer 12 between the electroluminescent layer 1 and the resistance layer 3. This layer has a voltage-dependent transverse resistance. When a certain voltage threshold occurs, the layer shows a strong reduction in the transverse resistance. This threshold value of the layer is expediently matched to the voltage threshold value of the electroluminescent layer 1. This results in a sharply defined voltage threshold value for the overall arrangement and thus a sharply delimited and defined edge of the light spot. The triggering of the switching processes takes place in a narrow, defined voltage range. As in the previously described embodiment, the layer can be made of sintered material, e.g. B. resin, embedded Cd S or Cd Se od. Like. Are.

Die Schichten 2, 1, 12, 3 sind auf einen durchsichtigen Träger 13, z. B. Glas oder Glimmer, aufgebracht. Die leitende lichtdurchlässige Schicht 2 kann z. B. Zinnoxyd sein, welches nach einem der bekannten Verfahren, z. B. durch Reaktion von SnCl mit dem erhitzten Träger erzeugt worden ist. Die die Elektrolumineszenz erregende Spannungsquelle 4 ist mit einem Pol mit der Leitschicht sowie über den Widerstand 5 mit dem mittleren Teil der Widerstandsschicht 3 verbunden. Der andere Pol der Spannungsquelle 4 liegt an den Enden der Widerstandsschicht 3. Es ergeben sich damit zwei rechteckig begrenzte Leuchtflecke. Die Größe der Leuchtfläche nimmt mit zunehmender Spannung der Quelle 4 zu; ihr gegenseitiger Abstand verkleinert sich. Die veränderlichen Kanten der Leuchtflächen bewegen sich in entgegengesetzter Richtung. Die fotoleitenden Elemente, bestehend aus den Fotoleitschichten 6, 6a und 6 b und den Leitschichten 7, 7 a und 7 b sowie 11, 11 a und 11 b, sind in der Richtung, in der sich die lumineszierende Fläche des elektrolumineszierenden Kondensators ändert, nur wenig ausgedehnt. Sie sind im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 nicht parallel, sondern senkrecht zur elektrolumineszierenden Schicht bzw. sie sind entsprechend dem Beispiel der Schichtanordnung 6, 7 und 11 etwas aus der senkrechten Richtung geneigt angeordnet.The layers 2, 1, 12, 3 are on a transparent support 13, e.g. B. glass or mica applied. The conductive transparent layer 2 can, for. B. tin oxide, which by one of the known methods, for. B. has been generated by reaction of SnCl with the heated carrier. The voltage source 4 which excites the electroluminescence is connected by one pole to the conductive layer and, via the resistor 5, to the middle part of the resistive layer 3. The other pole of the voltage source 4 is at the ends of the resistance layer 3. This results in two rectangularly delimited light spots. The size of the luminous area increases as the voltage of the source 4 increases; their mutual distance becomes smaller. The variable edges of the luminous surfaces move in the opposite direction. The photoconductive elements, consisting of the photoconductive layers 6, 6a and 6 b and the conductive layers 7, 7 a and 7 b and 11, 11 a and 11 b, are only in the direction in which the luminescent surface of the electroluminescent capacitor changes little extended. In contrast to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, they are not parallel, but perpendicular to the electroluminescent layer or, in accordance with the example of the layer arrangement 6, 7 and 11, are arranged inclined somewhat from the vertical direction.

Die Erfindung sieht vor, die fotoleitenden Elemente auf dem elektrolumineszierenden Leuchtkondensator beweglich anzubringen. Die Schaltvorgänge lassen sich damit jeweils den verschiedenen Spannungswerten zuordnen, z. B. auf einen vorgegebenen Spannungswert einjustieren. Auch eine gesteuerte Bewegung der fotoleitenden Elemente wird z. B. bei Regelvorgängen mit in Betracht gezogen.The invention provides the photoconductive elements on the electroluminescent Luminous capacitor to be attached movably. The switching processes can thus each assign the different voltage values, e.g. B. to a predetermined voltage value adjust. A controlled movement of the photoconductive elements is z. B. taken into account in control processes.

Jedem fotoleitenden Element ist ein Verbraucher 9, 9a, 9 b sowie eine Spannungsquelle 8, 8a, 8 b zugeordnet. Bei wachsender Spannung der Steuerspannungsquelle werden, nacheinander die Verbraucher 9, 9 a und 9 b eingeschaltet.A consumer 9, 9a, 9b and a voltage source 8, 8a, 8b are assigned to each photoconductive element. When the voltage of the control voltage source increases, the loads 9, 9 a and 9 b are switched on one after the other.

Die weiteren Ausführungsbeispiele der Fig. 5, 6, 7, 8, 9, 10 zeigen Anordnungen, bei denen die fotoleitenden Elemente entlang der Richtung, in der sich die lumineszierende Fläche des Kondensators ändert, angebracht sind.The further exemplary embodiments of FIGS. 5, 6, 7, 8, 9, 10 show Arrangements in which the photoconductive elements along the direction in which the luminescent surface of the capacitor changes, are attached.

Im Ausführungsbeispiel der Fig.5, welche einen Querschnitt und der Fig.6, welche eine Draufsicht einer derartigen Vorrichtung zeigt, sind auf einem kreisförmig ausgebildeten Träger 13 nacheinander eine elektrisch leitende, optisch durchsichtige Schicht 2, eine elektrolumineszierende Schicht 1 und eine Widerstandsschicht 3 aufgebaut. Ein Pol der die Elektrolumineszenz erregenden Spannungsquelle4 ist mit dem Mittelpunkt der kreisförmig angeordneten Widerstandsschicht 3 verbunden. Der andere Pol liegt an der Leitschicht 2 und ist über den Widerstand 5 an dem kreisförmigen Leitring 15 angeschlossen. Der Leitring 15 kann als Metallring ausgeführt sein. Es kann jedoch auch eine aufgetragene oder aufgedampfte Metallschicht die erforderliche Kontaktierung mit dem äußeren Kreisrand der Widerstandsschicht 3 übernehmen. Bei Erhöhung der Spannung der Quelle 5 bildet sich ein kreisförmig begrenzter, sich vergrößernder Leuchtfleck. Dem aus den Teilen 13, 2, 1, 3 bestehenden Leuchtkondensator liegt ein Fotoleiter, bestehend aus dem Träger 14, der transparenten Leitschicht 11, der fotoleitenden Schicht 6 und der Leitschicht 7 gegenüber. An den Leitschichten 7 und 14 liegt in Serie mit der Spannungsquelle 8 der zu steuernde Verbraucher 9. Entlang der Richtung, in der die Spannung in der Widerstandsschicht abfällt, wird die Größe der einander zugeordneten elektrolumineszierenden und fotoleitenden Flächenelemente entsprechend der Zu- und Abnahme der Kreisfläche geändert. Die Leitfähigkeit des fotoleitenden Elementes wird damit maßgeblich durch die Leuchtfläche der elektrolumineszierenden Schicht gesteuert. Es ergibt sich eine Steuerfunktion, welche über einen weiten Spannungsbereich eine starke Abhängigkeit des Widerstandes von der an die elektrolumineszierende Schicht angelegten Spannung aufweist.In the embodiment of Figure 5, which shows a cross section and the Fig.6, which shows a plan view of such a device, are on a circular carrier 13 one after the other an electrically conductive, optically transparent layer 2, an electroluminescent layer 1 and a resistive layer 3 built. One pole of the voltage source4 which excites the electroluminescence is connected to the center of the circularly arranged resistance layer 3. The other pole lies on the conductive layer 2 and is connected to the circular one via the resistor 5 Guide ring 15 connected. The guide ring 15 can be designed as a metal ring. However, an applied or vapor-deposited metal layer can also provide the required Make contact with the outer circular edge of the resistance layer 3. at Increasing the voltage of the source 5 forms a circularly limited, itself magnifying light spot. The luminous capacitor consisting of parts 13, 2, 1, 3 lies a photoconductor consisting of the carrier 14, the transparent conductive layer 11, the photoconductive layer 6 and the conductive layer 7 opposite. On the conductive layers 7 and 14, the consumer 9 to be controlled is in series with the voltage source 8. Along the direction in which the voltage drops in the resistive layer, becomes the size of the associated electroluminescent and photoconductive surface elements changed according to the increase and decrease of the circular area. The conductivity of the The photoconductive element is thus determined by the luminous surface of the electroluminescent Shift controlled. The result is a control function which over a wide area Voltage range a strong dependence of the resistance on the to the electroluminescent Layer has applied voltage.

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt, Fig. 8 eine Draufsicht und Fig. 9 einen Schnitt längs der Schnittlinie A-B einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung: Hier befindet sich zwischen dem Fotoleiter und dem elektrolumineszie. renden Leuchtkondensator eine optische Blende 16. Der elektrolumineszierende Kondensator besteht aus dem transparenten Träger 13, der transparenten Leitschicht 2, der elektrolumineszierenden Schicht 1 und der Leitschicht 17. Der Abstand der Leitschichten 17 und 13 ist, wie aus der Fig.7 ersichtlich, in der Längsausdehnung der Schichtflächen verschieden. Dementsprechend ist auch die an dem Leuchtstoff wirksame Feldstärke unterschiedlich. Die unterschiedliche Feldstärke kann jedoch auch durch eine verschiedene Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums,- in dem der Leuchtstoff eingebettet ist, erzielt werden. Eine andere Möglichkeit der Erzielung einer unterschiedlichen Feldstärke besteht darin, zwischen den Leitschichten 13 und 17 noch zusätzlich eine Schicht mit verschiedenen Dielektrizitätskonstanten einzubringen. Durch die unterschiedliche Feldstärke wird bei zunehmender Spannungserhöhung der die Elektrolumineszenz erregenden Spannungsquelle 4 zuerst der linke Teil des elektrolumineszierenden Kondensators zur Lumineszenz angeregt und erst nach Überschreiten eines weiteren Spannungsschwellwertes die rechte mit größerem Elektrodenabstand ausgeführte Seite erregt. Die nacheinander auf dem Träger aufgebrachten Schichten, die transparente Leitschicht 11, die fotoleitende Schicht 6 und die Leitschicht 7 bilden den Fotoleiter. Die Spannungsquelle 8 ist über dieLeitschicht 11, die fotoleitende Schicht 6, die Leitschicht 7 an den symbolisch angedeuteten Verbraucher 9 gelegt. Die Blende 16 weist Aussparungen 18 auf. Die Blendenöffnung verändert sich in Richtung der Eigenschaftsänderungen des elektrolumineszierenden Kondensators. An den Stellen der Aussparungen beeinflussen die Flächenelemente des Leuchtkondensators den Fotoleiter. Die Steuerung des Fotoleiters wird maßgeblich durch die öffnung 18 der Blende 16 bestimmt. Durch Änderung der Blende läßt sich die Steuerkennlinie in nahezu beliebiger Weise ändern und den Steueraufgaben anpassen.FIG. 7 shows a cross section, FIG. 8 a plan view and FIG. 9 a section along the section line AB of a further embodiment of the control device according to the invention: Here is located between the photoconductor and the electroluminescence. Governing light capacitor an optical shutter 16. The electroluminescent condenser consists of the transparent substrate 13, the transparent conductive layer 2, the electroluminescent layer 1 and the conductive layer 17. The distance between the conductive layers 17 and 13, as can be seen from the Figure 7, in which Longitudinal expansion of the layer surfaces different. Accordingly, the field strength effective on the phosphor is also different. The different field strengths can, however, also be achieved by a different dielectric constant of the dielectric in which the phosphor is embedded. Another possibility of achieving a different field strength is to additionally introduce a layer with different dielectric constants between the conductive layers 13 and 17. Due to the different field strength, with increasing voltage increase of the voltage source 4 which excites the electroluminescence, first the left part of the electroluminescent capacitor is excited to luminescence and only after a further voltage threshold value is exceeded the right side, which has a larger electrode spacing, is excited. The layers applied one after the other to the carrier, the transparent conductive layer 11, the photoconductive layer 6 and the conductive layer 7 form the photoconductor. The voltage source 8 is connected via the conductive layer 11, the photoconductive layer 6, the conductive layer 7 to the consumer 9 indicated symbolically. The screen 16 has recesses 18. The aperture changes in the direction of the changes in the properties of the electroluminescent capacitor. The surface elements of the luminous capacitor influence the photoconductor at the locations of the cutouts. The control of the photoconductor is largely determined by the opening 18 of the diaphragm 16 . By changing the diaphragm, the control characteristic can be changed in almost any way and adapted to the control tasks.

Es wird auch vorgesehen, die Anordnung so zu treffen, daß die Blende ausgewechselt werden kann. Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 10 im Querschnitt. Der Leuchtkondensator besteht aus dem transparenten Träger 13, der transparenten Leitschicht 2, der Leitschicht 17 und der elektrolumineszierenden Schicht 1. Die elektrolumineszierende Schicht 1 ist keilförmig ausgeführt. Es entsteht damit entlang des veränderlichen Elektrodenabstandes eine unterschiedliche Feldstärke und damit eine unterschiedliche Anregung des Leuchtstoffes. Über dem Leuchtkondensator ist der Fotoleiter, welcher aus der transparenten Leitschicht 11, der fötoleitenden Schicht 6 und der Leitschicht 7 und 19 besteht, angeordnet. Der Spannungsteiler 23 und die den Leitschichten 11 und 19 gegenüberliegenden fotoleitenden Widerstände, welche aus der fotoleitenden Schicht 6 gebildet werden, sind zusammen mit der Spannungsquelle 8 und dem Verbraucher 9 in einer Brückenschaltung vereinigt. Die Brücke kann durch den Schiebewiderstand 23 beliebig abgeglichen werden. Die Steuerkennlinie kann damit in nahezu beliebiger Weise verändert werden. Ein für besondere Anwendungsfälle bevorzugter Abgleich der Brücke ergibt sich dann, wenn die Brücke ohne Leitfähigkeitserregung der fotoleitenden Schicht 6 auf Null abgeglichen wird. In diesem Fall ergibt sich für den Verbraucher 9 bei zunehmender Spannung der Quelle 4 zuerst eine Spannungszunahme und nachfolgend infolge der räumlich größeren fotoleitenden Schicht, welche der Leitschicht 7 gegenübersteht, wieder eine Abnahme.It is also provided that the arrangement be made so that the diaphragm can be exchanged. Another embodiment is shown in FIG Cross-section. The luminous capacitor consists of the transparent carrier 13, the transparent conductive layer 2, the conductive layer 17 and the electroluminescent Layer 1. The electroluminescent layer 1 is wedge-shaped. It arises thus a different field strength along the changing electrode spacing and thus a different excitation of the phosphor. Above the luminous capacitor is the photoconductor, which consists of the transparent conductive layer 11, the photoconductive Layer 6 and the conductive layer 7 and 19 is arranged. The voltage divider 23 and the conductive layers 11 and 19 opposite photoconductive Resistances, which are formed from the photoconductive layer 6 are together with the voltage source 8 and the consumer 9 combined in a bridge circuit. The bridge can go through the sliding resistor 23 can be adjusted as desired. The control characteristic can thus can be changed in almost any way. A preferred one for special applications The bridge is balanced when the bridge is without conductivity excitation the photoconductive layer 6 is adjusted to zero. In this case it results for the consumer 9 when the voltage of the source 4 increases, there is first a voltage increase and subsequently due to the spatially larger photoconductive layer which the Facing conductive layer 7, again a decrease.

Um Störungen, hervorgerufen durch kapazitive Kopplung oder Kriechströme, auszuschalten, kann zwischen dem fotoleitenden Element und dem elektrolumineszierenden Leuchtkondensator eine auf einer transparenten Unterlage 20, z. B. aus Glas, befindliche, optisch durchlässige Leitschicht 21, z. B. Sn02 und SnO, angebracht werden. Diese Schicht kann an Erde angeschlossen werden.In order to switch off interference caused by capacitive coupling or leakage currents, a transparent base 20, e.g. B. made of glass, located, optically transparent conductive layer 21, z. B. Sn02 and SnO, are attached. This layer can be connected to earth.

Die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen aufgezeigten Merkmale der Erfindung können auch miteinander kombiniert oder vertauscht werden.The features shown in the various exemplary embodiments of the invention can also be combined or interchanged with one another.

Erfindungsgemäß wird außerdem vorgesehen, die Leitfähigkeit des Fotoleiters der Steuervorrichtung zusätzlich zu der Strahlungseinwirkung durch den Leuchtkondensator der Einwirkung einer äußeren, z. B. in der Intensität veränderlichen Strahlung, z. B. einer Lichtstrahlung, einer radioaktiven Strahlung u. dgl. auszusetzen. Damit kann eine weitere zusätzliche Steuerwirkung erzielt werden.According to the invention, the conductivity of the photoconductor is also provided the control device in addition to the radiation exposure through the luminous capacitor the action of an external, z. B. radiation with variable intensity, z. B. to light radiation, radioactive radiation and the like. In order to a further additional tax effect can be achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for controlling electricity consumers depending on a voltage, consisting of a luminous capacitor with two conductive layers, at least one of which is radiolucent, and one interposed electroluminescent layer, the radiation of which increases the conductivity influenced by photoconductors, characterized in that the luminous capacitor at least in one direction its luminescent surface with the size of that applied to it Voltage changes and that this change in area increases the conductivity of the photoconductive Layer significantly influenced.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the photoconductor in the direction in which the luminescent surface of the luminous capacitor changes, in relation to the remaining spatial dimensions of the device only are not very extensive.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the photoconductor along the direction in which the luminescent surface of the Luminous capacitor changes, are arranged.

4. Arrangement according to claim 1, characterized characterized in that there is a diaphragm between the photoconductor and the luminous capacitor, their opening - the control of the conductivity of the photoconductor through the luminous capacitor certainly.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the diaphragm is exchangeable is:

An arrangement according to Claim 1, characterized in that there is between the photoconductors and the luminous capacitor an electrically conductive, optically transparent layer is located.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the diaphragm or the photoconductors are shifted relative to the luminous capacitor. B.

Arrangement according to Claim 1, characterized in that the size of the luminescent surface is by the field strength effective at the luminous capacitor or the emission properties the phosphor is determined.

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that that the different field strength due to a different voltage, which is on the associated conductive layer elements of the luminous capacitor, is achieved.

10. The arrangement according to claim 8, characterized in that the different Field strength due to a different distance between the conductive layer elements of the luminous capacitor is achieved.

11. The arrangement according to claim 8, characterized in that the different Emission property due to a different dielectric constant of the dielectric, in which the phosphor is embedded, is achieved.

12. Arrangement according to claim 8, characterized in that the different emission properties by the Arrangement of a layer located between the conductive layers of the luminous capacitor with different dielectric constants or different layer thicknesses is achieved.

13. Arrangement according to claim 9, characterized in that at least a layer of the luminous capacitor is formed as a resistance layer, wherein the series resistance of this layer compared to the transverse resistance of the electroluminescent Layer is dimensioned so that there is a noticeable voltage drop along the resistance layers occurs.

14. Arrangement according to claim 1, characterized in that the photoconductive Layer of the photoconductor vapor-deposited, sintered or in a suitable insulating Fabric is embedded.

15. Arrangement according to claim 1, characterized in that at least the light-sensitive part of the device is in a radiopaque Box is located.

16. The arrangement according to claim 1, characterized in that the Luminous capacitor and the photoconductor are circular, the emission property of the luminous capacitor changes in the radial direction and the supply of voltage to the photoconductor via the center of the circle and the outer edge of the circle.

17th Arrangement according to claim 1, characterized in that along the luminous capacitor the direction in which the emission property changes is assigned to two photoconductors are, which each form a branch of an electrical bridge circuit.

18th Arrangement according to claim 17, characterized in that by changing the resistance ratio of the other bridge arm, not formed by the photoconductor, is the control characteristic is changed.

19. The arrangement according to claim 2, characterized in that - the photoconductive layer of the Photoconductor vertically or almost vertically is arranged to the electroluminescent layer of the luminous capacitor.

20. Arrangement according to claim 1, characterized in that the photoconductors are provided by a further radiation source can also be controlled.

21. Arrangement according to claim 20, characterized in that that the intensity of the external radiation is changed.