DE1497516B2

DE1497516B2 - Elektrolumineszenzplatte zur Bild verstärkung und Bildumkehrung in Filmbe trachtungsgeraten

Info

Publication number: DE1497516B2
Application number: DE19661497516
Authority: DE
Inventors: Nobumasa Osaka Ohoshima (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1965-11-05
Filing date: 1966-11-04
Publication date: 1971-01-14
Also published as: NL6615363A; US3446550A; DE1497516A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrolumineszenzplatte zur Bildverstärkung und Bildumkehr in Filmbetrachtungsgeräten, die ein Negativ in ein Positiv oder ein Positiv in ein Negativ umwandelt, mit einer Elektrolumineszenzplatte als Festkörper-Bildwandler, der aus drei integrierten Schichten besteht, d. h. aus einer elektrolumineszierenden Schicht, aus einer photoleitenden Schicht und aus einer transparenten dielektrischen Schicht.

Der Einfachheit halber wird die genannte Festkörper-Bildwandlerplatte in der nachstehenden Beschreibung als »Bildwandlerplatte« bezeichnet.

Ein herkömmliches Filmbetrachtungsgerät weist eine optische Einrichtung auf, die eine Vergrößerung des Filmbildes auf einen Bildschirm wirft, eine Lichtquelle und eine mechanische Einrichtung, die den Film zur optischen Einrichtung und dann zu einer Aufwickelspule leitet. Die Filmbilder werden vergrößert auf eine Mattglasscheibe projiziert und stellen wie das Original ein Positiv oder ein Negativ dar. Es war bisher schwierig, bei den herkömmlichen Bildbetrachtungsgeräten vergrößerte Abbildungen mit gänzlich befriedigender Helligkeit, Auflösung und Klarheit zu erhalten. Negativfilme, z. B. die verschiedenen Filme für Fernsehsendungen, werden vor dem Schneiden und Zusammenstellen auf Positivfilm umkopiert. Steht zum Umkopieren keine Zeit zur Verfügung, so müssen die Negativfilme selbst im Betrachtungsgerät untersucht werden. Die vergrößerten Negativbilder verhindern jedoch eine genaue Überprüfung der Einzelheiten der Bilder und der Gesichtsausdrücke der Schauspieler. Das Schneiden und Zusammenstellen von Negativfilmen erfordert besondere Erfahrung und stellt eine mühsame Arbeit dar, die für die Augen des Filmschneiders schädlich ist.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde ein Filmbetrachtungsgerät benutzt, das von Negativfilmen vergrößerte positive Bilder auf einer Kathodenstrahlröhre (Braunsche Röhre) unter Verwendung einer gewerblichen Fernsehanlage erzeugt, die mit einer Vidikonröhre ausgestattet ist. Das FiImbetrachtungs- und Schneidegerät mit einer Industriefernsehanlage weist jedoch einen umfangreichen und komplizierten Aufbau auf, der kostspielig, schwierig, zu betreiben und zu reparieren ist. Die wiedergegebenen Bilder weisen zwischen der Mitte und dem Rand keine gleichmäßige Helligkeit, Auflösung und Klarheit auf. Diese Geräte haben daher keine so weite Verbreitung gefunden wie diejenigen Filmbetrachtungsgeräte, die die Negativbilder nicht in Positivbilder umwandeln.

An sich sind verschiedene Methoden bekanntgeworden, um mittels eines Gerätes durch Umkehrung eines Bildes auf einem photographischen Negativfilm ein positives Bild zu erhalten.

So beschreibt die deutsche Auslegeschrift 1 069 902 ein Verfahren zur Erzielung eines Umkehrbildes, bei dem eine Photolumineszenzplatte ultravioletten Strahlen ausgesetzt wird und dann auf die so angestrahlte Platte ein Bild aus einem Negativfilm mittels infraroter Strahlen geworfen wird. Ferner beschreibt die USA.-Patentschrift 2 883 556 ein Verfahren, das eine Mehrschichtenplatte benutzt mit einer transparenten leitenden Deckschicht, einer Elektrolumineszenzschicht und einer weiteren transparenten leitenden Schicht. Durch Anlegen der passenden Spannung an die Platte wird in bekannter Weise die Lumineszenzplätte wirksam erregt und fördert ein Umkehrbild von einem mit Infrarotstrahlung auf die Platte gerichteten Negativbild aus einem Film durch entsprechende Löschung der Elektrolumineszenzschicht durch die Infrarotstrahlung. Diesen herkömmlichen Verfahren haften jedoch verschiedene Mängel an; die Geräte sind sehr kompliziert, die Schärfe (Helligkeit) sowie der Kontrast der Umkehrbilder ist primitiv und die Klarheit nicht ausreichend.

ίο Dadurch ist es schwierig, klare Bilder in hellen oder dunklen Räumen'von zufriedenstellender Qualität zu erzielen. Die herkömmlichen Verfahren sind demzufolge für praktischen Gebrauch und entsprechende Anwendung ungeeignet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mittels einer einfachen Konstruktion die Abbildungsverhältnisse der Umkehrbilder zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verbindung mehrerer Schichten zu einer Einheit, die gebildet wird durch eine auf einer Glasplatte angeordnete erste transparente Elektrode, eine lumineszierende Schicht aus einem elektrolumineszierenden Material,, eine Bariumtitanpulver enthaltende reflektierende Schicht, eine Kohlepulver enthaltende lichtdurchlässige Schicht, eine photoleitende Schicht, die ein photoleitendes Material mit einer Ansprechzeit von weniger als 50 Millisekunden enthält, eine in die photoleitende Schicht eingebettete Parallelgitterelektrode, eine transparente dielektrische Schicht aus einem organischen Silikonpolymer, die mit einem transparenten Film und einer an einer Glasplatte angebrachten zweiten transparenten Elektrode verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Platte hat mehrschichtigen Aufbau und umfaßt ein Paar Glasplatten mit transparenten Elektroden zwischen diesen Glasplatten und den folgenden Schichten, die aus Elektrolumineszenzschicht, reflektierender Schicht, undurchlässiger Schicht, photoleitender Schicht mit eingelagerter, paralleler Gitterelektrode und transparenter dielektrischer Schicht besteht. Die erfindungsgemäße Platte gestattet, durch einfache Handhabung die an den drei Elektroden anliegende Spannung und ihre Höhe so zu wählen und einzustellen, daß von einem aus einem Negativfilm zu übertragenden Bild, das von einer sichtbaren Lichtquelle auf die photoleitende Schicht geworfen wird, ein scharfes Umkehrbild auf der Elektrolumineszenzschicht erzielt wird. Das so gewonnene und abgestrahlte Bild ist von größerer Schärfe (Helligkeit), größerem Kontrast und größerer Klarheit als die nach den herkömmlichen Verfahren hergestellten Bilder. Der grundsätzliche und fundamentale Aufbau von Bildverstärkern selbst ist hinreichend bekannt. Hingegen ist es neu, ein Filmbetrachtungsgerät zu schaffen, welches in Kombination gleichzeitig Verbesserungen hinsichtlich der optischen Mittel in der Platte, die eine Bildintensivierung zur Folge haben, und des mechanischen Systems erlaubt, wie sie in der Erfindung beschrieben werden. Das Filmbetrachtungsgerät nach der Erfindung ist zweckmäßig aufgebaut und besonders geeignet, es hat eine Bildumkehrvorrichtung wesentlich einfacherer Ausführung als die herkömmlichen Geräte und leistet mehr als diese.

Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den Zeichnungen ist die

F i g. 1 ein Querschnitt durch eine für das erfin-

dungsgemäße Filmbetrachtungsgerät eingerichtete Bildwandlerplatte,

F i g. 2 eine schaubildliche Darstellung einer. in einem Rahmen eingesetzten Bildwandlerplatte,

Fig. 3 eine graphische Darstellung des photoleitenden Materials CdS (Kurve A) und des photoleitenden Materials CdSe (Kurve B),

F i g. 4 eine graphische Darstellung, die die Beziehung der Intensität des Lichteinganges zur Intensität des Lichtausganges nach ordnungsgemäßer Verstärkung und die Beziehung der Intensität des Lichteinganges zur Intensität des Lichtausganges nach umkehrender Verstärkung durch die Bildwandlerplatte zeigt,

F i g. 5 ein Schaltplan der an die Bildwandlerplatte angeschlossenen Stromquelle,

Fig. 6 eine graphische Darstellung des Bildkontrastes der auf der Bildwandlerplatte ordnungsgemäß reproduzierten Bilder als Funktion der an die beiden Transparentelektroden der Bildwandlerplatte angelegten Wechselspannung V₂, wenn die Wechselspannung F₁ konstant ist,

Fig. 7 eine graphische Darstellung des Bildkontrastes von Bildern, die mit umgekehrten Helligkeitswerten auf der Bildwandlerplatte reproduziert werden als Funktion der an eine erste Transparentelektrode und an eine parallele Gitterelektrode der Bildwandlerplatte angelegten Wechselspannung F₁, wenn die Wechselspannung F₂ konstant ist,

F i g. 8 ein Schaltplan für einen Kontrastregler zusammen mit der als Querschnitt dargestellten Bildwandlerplatte und

F i g. 9 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit des Lichtausgangs vom Lichteingang als Funktion des elektrischen Widerstandes des im Kontrastregler nach der F i g. 8 enthaltenen veränderlichen Widerstandes.

Es soll zuerst die Bildwandlerplatte unter Hinweis auf die F i g. 1 beschrieben werden, in der eine als Ganzes mit 1 bezeichnete Bildwandlerplatte als ■ Schnitt dargestellt ist, die als aktive Elemente eine elektrolumineszierende Schicht 11, eine photoleitende Schicht 15 und eine transparente dielektrische Schicht ■' 16 aufweist, welche Schichten einen großen Einfluß auf die Bilder haben, die ordnungsgemäß oder umgekehrt verstärkt auf der Bildwandlerplatte wiedergegeben werden. Die elektrolumineszierende Schicht 11 liegt über einer ersten, an einer Glasplatte 19 angebrachten transparenten Elektrode 10, auf welche Schicht integrierte Lagen einer Reflexionsschicht 12 und einer lichtundurchlässigen Schicht 13 folgen. Die photoleitende Schicht 15 enthält eine parallele Gitterelektrode 14 und befindet sich über der lichtundurchlässigen Schicht 13. Die transparente dielektrische Schicht 16 ist auf der photoleitenden Schicht 15 mit dieser zu einer Einheit verbunden, auf die eine zweite an einer Glasplatte 18 angebrachte transparente Elektrode 17 folgt. Die beiden genannten Elektroden sind mit den Drahtleitern 19 und 21 verbunden, mit denen an die beiden transparenten Elektroden eine Wechselspannung F₂ angelegt werden kann. Die parallele Gitterelektrode 14 steht mit einem Drahtleiter 20 in Verbindung, so daß an die parallele Gitterelektrode 14 und an die erste transparente Elektrode 10 eine Wechselspannung F₁ angelegt werden kann.

Diese Bildwandlerplatten können mittels der an sich bekannten Spritz- und Siebdruckverfahren hergestellt werden. Beide transparenten Elektroden 10 und 17 können aus einem Zinnoxydfilm bestehen, der chemisch auf den Glasplatten 9 und 18 mit einer Dicke von 3 bis 5 mm niedergeschlagen wird. Der Zinnoxydfilm kann mit einem Belag aus einer elektrolumineszierenden Farbe versehen werden, die aus einem elektrolumineszierenden Pulver, z. B. aus aktiviertem ZnS, und einem Bindemittel besteht, z. B. Harnstoffharz in einem Lösungsmittel wie Xylol

ίο oder Butanol. Die betriebsfähige Dicke der elektrolumineszierenden Schicht beträgt 30 bis 40 Mikron. Die reflektierende Schicht 12 wird hergestellt durch Auftragen eines Farbstoffes auf die elektrolumineszierende Schicht 11, der aus BaTiO₃-Pulver mit einer

Partikelgröße von 2 bis 8 Mikron und einem Bindemittel wie Harnstoffharz in einem Lösungsmittel wie Xylol oder Butanol besteht. Auf die reflektierende Schicht 12 wird ein Farbstoff aufgetragen, der aus Kohleruß und einem Bindemittel wie Epoxydharz in einem Lösungsmittel wie Butanol und Methylketon besteht und die lichtundurchlässige Schicht 13 mit einer Dicke von 10 bis 15 Mikron bildet. In der auf der lichtundurchlässigen Schicht 13 liegenden photoleitenden Schicht 15 sind dünne Metalldrähte 14 parallel zueinander angeordnet und an beiden Enden befestigt. Das eine Ende ist mit einer Kupferelektrode verbunden, an die ein Drahtleiter 20 angeschlossen ist. Als Metalldrähte können Wolframdrähte mit einem Durchmesser von 5 bis 15 Mikron verwendet werden. Die befestigten Metalldrähte sind von einer dünnen photoleitenden Schicht 15 bedeckt, die aus einem Gemisch eines photoleitenden Pulvers, wie CdS oder CdSe, und eines Bindemittels, wie Epoxydharz, in einem Lösungsmittel, wie Butynol und Methyläthylketon, besteht und mit einer Dicke von z.B. 50 bis 60 Mikron, z.B. nach dem Siebdruckverfahren, aufgetragen wird. Die transparente dielektrische Schicht 16 mit einer Dicke von 25 bis 80 Mikron kann in der Weise erzeugt werden, daß ein transparenter dünner Film, z.B. ein Polyesterfilm, zwischen transparenten Schichten aus einem dielektrischen Klebstoff, wie Silikongummi oder Silikonharz, eingelegt wird. Auf diese transparente Schicht wird die zweite transparente Elektrode 17 aus einem dünnen, auf der Glasplatte 18 hergestellten Zinnoxydfilm aufgetragen. Es ist wichtig, daß die verschiedenen Bindemittel und Klebstoffe bei einer Temperatur von weniger als 150° C ausgehärtet werden, da höhere Temperaturen zu einer bemerkenswerten Verschlechterung der fertigen Bildwandlerplatte führen. Die Drahtleiter 19, 21 und 20 können mit den transparenten Elektroden 10 und 17 und mit der parallelen Gitterelektrode 14 mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffes verbunden werden, z. B. kann die unter der Handelsbezeichnung »Condyne« von der Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. vertriebene Silberfarbe verwendet werden. Wie in der F i g. 2 dargestellt, ist die Bildwandler- - platte 1 in einen Kunststoffrahmen 22 eingesetzt, so daß die Drahtleiter 19, 20 und 21 über den Rahmen 22 hinausragen; der Raum zwischen der Bildwandlerplatte 1 und dem Rahmen 22 wird mit einem Harzklebstoff oder mit Wachs gefüllt, der (das) der ■'"■■■ Feuchtigkeit einen hohen Widerstand entgegensetzt. Unter Hinweis auf die F i g. 1 wird nunmehr die normale oder umgekehrte Verstärkung der auf die Bildwandlerplatte 1 projizierten Bilder kurz erläutert. Ein Lichteingang L₁, der durch die Glasplatte 18,

die zweite transparente Elektrode 17 und durch die transparente dielektrische Schicht 16 eintritt, erzeugt in der photoleitenden Schicht 14 eine Impedanzverteilung. Die Impedanzverteilung wird von der parallelen Gitterelektrode in kleine Teile aufgeteilt. Befinden sich die erste transparente Elektrode 10 und die zweite transparente Elektrode 17 in einem offenen Stromkreis und wird zugleich die Wechselspannung F₁ an die in die photoleitende Schicht 15 eingebettete parallele Gitterelektrode 14 und an die erste transparente Elektrode 10 angelegt, so fließt ein elektrischer Strom durch die photoleitende Schicht 15, die lichtundurchlässige Schicht und durch die reflektierende Schicht 12 bis zur elektrolumineszierenden Schicht 11.

Durch die eine kleine Impedanz aufweisenden Teile fließt ein starker elektrischer Strom in die elektrolumineszierende Schicht 10 und umgekehrt. Daher können Bilder, die auf die photoleitende Schicht 15 projiziert werden, auf der elektrolumineszierenden Schicht 11 in der normalen Weise wiedergegeben werden.

In der oben beschriebenen Weise erzeugt auch ein Licht eine Impedanzverteilung in der photoleitenden Schicht 15. Eine hohe Lichtintensität führt zu einer kleinen Impedanz. Die parallele Gitterelektrode 14 teilt die photoleitende Schicht 15 in kleine Bezirke mit verschiedenen Impedanzen auf. Werden die erste Elektrode 10 und die parallele Gitterelektrode 14 kurzgeschlossen und wird zugleich an beide transparenten Elektroden 10 und 17 die Wechselspannung F₂ angelegt, so fließt der elektrische Strom an den eine außerordentlich kleine Impedanz aufweisenden Stellen durch die Parallelgitterelektrode 14 in den Drahtleiter 20 und an den eine außerordentlich große Impedanz aufweisenden Stellen durch die lichtundurchlässige Schicht 13 und durch die reflektierende Schicht 12 in die elektrolumineszierende Schicht 11. An den Stellen, die eine mittlere Impedanz aufweisen, fließt der elektrische Strom sowohl in den Drahtleiter 20 als auch in die elektrolumineszierende Schicht 11 hinein. Das Verhältnis des an einer gegebenen Stelle in die elektrolumineszierende Schicht 10 fließenden Stromes zu dem in den Drahtleiter 20 fließenden Strom erhöht sich mit der Vergrößerung der Impedanz. Auf diese Weise kann die elektrolumineszierende Schicht 11 die auf die photoleitende Schicht 15 projezierten Bilder umgekehrt verstärken.

Die lichtundurchlässige Schicht 13 verhindert eine Beeinflussung der photoleitenden Schicht 15 durch die reproduzierten Bilder der elektrolumineszierenden Schicht 11. Die dielektrische Durchschlagsspannung der elektrolumineszierenden Schicht 11 kann durch die reflektierende Schicht 12 verbessert werden.

Die Helligkeit des auf der elektrolumineszierenden Schicht 11 normal oder umgekehrt reproduzierten Bildes verändert sich mit der Höhe und der Frequenz der angelegten Wechselspannung F₁ oder F₂ außer den Merkmalen der Bildwandler. Der Kontrast der reproduzierten Bilder kann außerordentlich gesteigert werden, wenn zugleich die Wechselspannungen V₁ und F₂ jedoch mit entgegengesetzter Phase angelegt werden.

Wird nach der F i g. 1 an die Leiterdrähte 19 und 20 eine Wechselspannung F₁ und an die Leiterdrähte 19 und 21 eine Wechselspannung F₂ angelegt, so kann ein als Lichteingang L₁ auf die photoleitende Schicht 15 durch die Glasplatte 18, die transparente Elektrode 17 und durch die transparente dielektrische Schicht 16 projiziertes Bild auf der elektrolumineszierenden Schicht 11 reproduziert werden, wobei eine Verstärkung im Lichtausgang L₂ erfolgt, wenn die Leiterdrähte 19 und 21 sich in einem offenen Stromkreis befinden und wenn zugleich eine Wechselspannung von 150 bis 600 Volt innerhalb eines Frequenzbereiches von 1 bis 10 kHz an die Leiterdrähte 19 und 20 angelegt wird. Bei den reproduzierten Bildern wird noch ein befriedigender Kontrast erhalten, wenn die Spannung F₁ von 150 bis 600 Volt innerhalb des Frequenzbereiches von 1 bis 10 kHz und zugleich die Spannung F₂ von 0 bis 800 Volt, jedoch mit entgegengesetzter Phase wie die Spannung F₁, angelegt wird.

Sind die Leiter 19 und 20 kurzgeschlossen und wird zugleich an die Leiter 19 und 21 eine Wechselspannung F₂ von 400 bis 1800 Volt mit einer Fre-

. quenz von 10 bis 1 kHz angelegt, so wird das auf die photoleitende Schicht 15 projizierte Bild auf der elektrolumineszierenden Schicht 11 mit den umgekehrten Helligkeitswerten verstärkt. Das umgekehrt verstärkte Bild kann stark verbessert werden, wenn die Spannung F₂ von 400 bis 1800VoIt mit einer Frequenz von 10 bis 1 kHz und zugleich die Spannung F₁ von 0 bis 800 Volt, jedoch mit der entgegengesetzten Phase wie F₂, angelegt wird.

Bei dem neuen Filmbetrachtungsgerät nach der Erfindung kann die Helligkeit, die Auflösung sowie die Klarheit sowohl der normal verstärkten als auch der umgekehrt verstärkten Bilder verbessert werden.

Die Ansprache der reproduzierten Bilder hängt von der Ansprechzeit der photoleitenden Materialien der Schicht 15 ab. Die herkömmlichen photoleitenden Materialien wie CdS und deren Abwandlungen haben eine Ansprechzeit von 400 bis 700 msec, und es tritt ein Nachziehen der Bilder auf der BiIdwandlerplatte auf, wenn die Wiedergabe der Filmbilder mit einer Geschwindigkeit von 24 Bildern pro Sekunde erfolgt. Um dieses unerwünschte Nachziehen der Bilder zu vermeiden, müssen die photoleitenden Materialien eine kurze Ansprechzeit aufweisen, die zu einer raschen Veränderung des Photostromes mit der Zeit nach der Bestrahlung oder nach dem Absperren des Lichtes führt. Andererseits ist bekannt, daß das photoleitende CdSe eine Ansprechzeit von weniger als ungefähr 50 msec aufweist und damit die für die Bildwandlerplatte geeignete Photoempfindlichkeit. Es wurde herausgefunden, daß eine feste Lösung von CdS in CdSe sowohl in bezug auf die Ansprechzeit als auch auf die Photoempfindlichkeit durchaus befriedigend ist. Eine betriebsfähige Zusammensetzung der festen Lösung besteht aus 100 bis 65 Gewichtsprozent CdSe und 0 bis 35 Gewichtsprozent CdS. Wird der Anteil des CdS erhöht, so werden die Photoempfindlichkeit und die Ansprechzeit erhöht. Es ist daher bei der festen Lösung eine Zusammensetzung von 100 bis 80 Gewichtsprozent CdSe und 0 bis 20 Gewichtsprozent CdS vorzuziehen.

Diese photoleitende CdSe oder feste Lösung kann in an sich bekannter Weise hergestellt werden. Ein Gemisch aus CdSe-Pulver und CdS-Pulver in den oben angegebenen Anteilen wird in einem nicht oxydierenden Gas wie Argon oder Stickstoff auf 500 bis 800° C erhitzt; das erhitzte Gemisch wird zu einem

0,6 bis 1,1 Mikron. Es ist daher vorzuziehen, bei der optischen Einrichtung Bauelemente zu verwenden, die die wirksame Wellenlänge der photoleitenden Materialien, d. h. des CdSe und der genannten festen 5 Lösung, nicht abschneiden, die jedoch Wellenlängen von mehr als 1,1 Mikron abschneiden, um den Film vor Überhitzung zu schützen. Die im Handel erhältliehen Linsen und Prismen sind imstande, das Licht mit den erforderlichen Wellenlängen hindurchzulei-

feinen Pulver zermahlen und in eine wässerige Lösung von CdCl₀, CuCl₂ und NH₄Cl eingetaucht. Das Pulver wird danach getrocknet und einer Aktivierungsbehandlung unterworfen, bei der das getrocknete Pulver in einem nichtoxydierenden Gas wie Stickstoff oder Argon auf 500 bis 600° C erhitzt wird.

Die Umkehrung der Helligkeitswerte der Bilder

nach der Erfindung wird stark beeinflußt von der g

transparenten dielektrischen Schicht 16. Die dielek- io ten, wohingegen das Glas des Wärmeschutzfilters und irische Festigkeit muß so hoch wie möglich sein, die Kondensorlinse das Licht in einem schmaleren während der Zerstreuungsfaktor (tan δ) und die Bereich weiterleiten.

Dicke so klein wie möglich sein sollen. Bildumkeh- Es ist die Verwendung einer Lichtquelle vorzu-

rungen mit einer größeren Helligkeit und einem star- ziehen, deren Spektralansprache der der photoleitenkeren Kontrast können mit einer transparenten di- 15 den Materialien entspricht. Als Lichtquelle kann geelektrischen Schicht 16 erzielt werden, die aus trans- wählt werden eine Wolframlampe. Es kann ferner parenten dielektrischen Materialien wie Silikonharz verwendet werden eine Strobolampe als Lichtquelle, oder Silikongummi besteht, und die zusammen mit wenn ein Wärmeschutzfilter aus einem Spezialglas einem transparenten isolierenden Film aus Poly- verwendet wird, das einen weiten Durchlaßbereich äthylenterephthalat oder aus Polykarbonat mit einer ao zwischen 0,6 bis 1,1 Mikron aufweist. Der vom ge-Dicke von ungefähr 25 Mikron verwendet wird. Eine nannten Filterglas verursachte Verlust an Lichtintenbetriebsf ähige Dicke dieser transparenten dielektri- sität kann durch die hohe Lichtintensität der Stroboschen Schicht 16 beträgt weniger als ungefähr 80 Mi- lampe ausgeglichen werden.

krön, und eine Dicke von 25 bis 45 Mikron kann Der Grad der Verstärkung der auf der Bildwand-

durchaus befriedigend sein in bezug auf die Helligkeit 25 lerplatte reproduzierten Bilder hängt von dem Licht- und den Kontrast der helligkeitsverkehrten Bilder eingang ab, wie in der F i g. 4 dargestellt, in der die sowie in bezug auf die dielektrische Festigkeit, von Kurvet die direkte Verstärkung und die KurveB der die Lebensdauer der Bildwandlerplatte abhängt. die Verstärkung im umgekehrten Sinne darstellt. Der Die Auflösung der reproduzierten Bilder kann da- Lichtausgang L₂ der verstärkten Bilder ist sehr viel durch verbessert werden, daß die Partikelgröße des 30 größer als der Lichteingang L₁, wenn der Lichteinphotoleitenden Pulvers des CdSe oder der festen gang in einem kritischen Bereich liegt, der sich etwas Lösung des CdS in CdSe und des elektrolumineszie- mit der Dicke der Schichten und Materialien der renden Pulvers aus ZnS kontrolliert wird, und daß Bildwandlerplatte ändert. Um eine ausreichende Verdie Flächen der verschiedenen Schichten der Bild- Stärkung der Bilder zu erzielen, muß die Intensität wandlerplatte geglättet werden. Ferner kann die Auf- 35 des Lichteinganges kontrolliert werden. Der günstigste lösung durch die Parallelgitterelektrode 14 verbessert Lichteingang hängt davon ab, ob die reproduzierten werden. Die parallelen Drähte werden vorzugsweise Bilder direkt oder im umgekehrten Sinne verstärkt so dünn wie möglich und mit dem geringstmöglichen werden und verändert sich mit der Dichte des Films Abstand voneinander bemessen. Die Partikel des und mit den Merkmalen der Bildwandlerplatte. Der elektro'umineszierenden und des photoleitenden Pul- 40 Lichteingang kann mit Hilfe eines Intensitätsreglers vers sollen eine Größe von weniger als 10 Mikron eingestellt werden, der den durch die Lichtquelle und vorzugsweise eine Größe von 5 bis 8 Mikron fließenden Strom beeinflußt, oder mit Hilfe einer Irisaufweisen. Die Parallelgitterelektrode 14 kann aus blende oder auch mit beiden Mitteln. Zum Regulieren Wolframdrähten mit einem Durchmesser von unge- des Lichteinganges wird vorzugsweise ein sogenannfähr 5 bis 15 Mikron bei einem gegenseitigen Ab- 45 tes elektrisches Auge verwendet, wie es auch bei stand von 300 bis 600 Mikron hergestellt werden. photographischen Kameras Verwendung findet. Das

Auf diese Weise können Bilder mit einer Auflösung genannte elektrische Auge besteht aus einem photovon 10 bis 20 Zeilenpaaren pro Millimeter reprodu- leitenden Element zum Messen der Intensität des ziert werden. Lichteinganges und aus einer Einrichtung zum selbst-

Das für die Bildwandlerplatte geeignete photo- 50 tätigen Einstellen der Irisblende, welche Einrichtung leitende Material besteht aus CdSe oder einer festen mit dem photoleitenden Element in Verbindung steht, Lösung von CdS in CdSe und weist eine befriedi- so daß ungeachtet der Dichte des Films beständig gende Ansprechzeit und Photoempfindlichkeit auf. ein geeigneter Lichteingang L₁ eingestellt werden kann. Die genannte feste Lösung weist eine charakteristische Die reproduzierten Bilder werden verstärkt, wobei

Spektralansprache auf, die zwischen der des CdS und 55 die Ungleichmäßigkeit der auf die Bildwandlerplatte des CdSe liegt. Bei. der optischen Einrichtung 5 für projezierten Bilder hervorgehoben wird. Um eine be-

friedigende Reproduktion der Bilder zu erreichen, muß das Projektionsobjektiv ein höheres Auflösungsvermögen und eine gleichmäßige Lichtdurchlässigkeit 60 gegenüber allen anderen Objektiven aufweisen. Ein geeignetes Projektionsobjektiv weist z. B. eine Lichtstärke von 1,5 bis 2,8 bei einer Brennweite von 50 mm auf.

pp , , Wie aus der F i g. 1 zu ersehen ist, kann die direkte

und das CdSe eine wirksame Spektralansprache im 65 Verstärkung dadurch bewirkt werden, daß an die Bereich von 0,7 bis 1,2 Mikron aufweist. Die wirk- erste transparente Elektrode 10 und an die Parallelsame Spektralansprache der genannten festen Lösung gitterelektrode 14 eine Wechselspannung V_x angelegt liegt zwischen den Kurven A und B im Bereich von wird, während der Stromkreis zwischen den beiden

g p g

das Filmbetrachtungsgerät nach der Erfindung ist es wichtig, daß die Spektralansprache der optischen Einrichtung der Spektralansprache des CdSe oder der genannten festen Lösung entspricht.

Die Spektralansprache des CdS und des CdSe ist in der F i g. 3 durch die Kurven A und B dargestellt. Hieraus ist zu ersehen, daß das CdS eine wirksame Spektralansprache im Bereich von 0,4 bis 1,0 Mikron i ik S

9 10

transparenten Elektroden 10 und 17 geöffnet wird. einer herkömmlichen Stromquelle benötigt, während Ein verbesserter Kontrast bei den reproduzierten die neue Stromquelle durch Betätigen von nur zwei Bildern kann dadurch erreicht werden, daß eine Schaltern eine Bildverstärkung im direkten und im Wechselspannung V₂ mit der entgegengesetzten umgekehrten Sinne sowie eine Einstellung des Kon-Phase wie V₁ angelegt wird. Eine Verstärkung im 5 trastes der reproduzierten Bilder ermöglicht,
umgekehrten Sinne wird bewirkt, wenn an die beiden Die F i g. 5 zeigt die Oszillatortransistoren Tr₁ und transparenten Elektroden 10 und 17 eine Wechsel- Tr₂ in Gegentaktschaltung, während mit Nc, Nb und spannung V₂ angelegt und ein Kurzschluß zwischen Ns eine Kollektorwicklung, eine Basiswicklung und der ersten transparenten Elektrode 10 und der Par- eine Sekundärwicklung eines Ausgangstransformaallelgitterelektrode 14 hergestellt wird. Bei den im io tors T bezeichnet sind. Die Transistoren Tr₁ und Tr₉ umgekehrten Sinne reproduzierten Bildern kann der bilden zusammen mit dem Ausgangstransformator f Kontrast dadurch verbessert werden, wenn eine einen Selbst-Oszillator, der an eine herkömmliche Wechselspannung V₁ mit der entgegengesetzten Phase stabilisierte Gleichstromquelle 8 angeschlossen ist. wie V₂ angelegt wird. ^; Die erzeugten Spannungen V₁ und V₉ nach der Erfin-

Die erforderliche Frequenz und die Höhe der 15 dung werden von den Anschlüssen 54, 55 und 56 aus Spannungen V₁ und V₂ hängen von den Merkmalen über die Leiter 19, 20 und 21 der Filmwandlerplatte der Bildwandlerplatte . ab und im besonderen von zugeführt. Die miteinander mechanisch verbundenen deren dielektrischen Eigenschaften. Um eine be- Schalter 35 (Sw₁ und Sw₂) bewirken eine Bildverstimmte Helligkeit bei den reproduzierten Bildern zu Stärkung im umgekehrten" Sinne, wenn sie mit der erhalten, muß bei einer niedrigeren Frequenz eine 20 Seite A Kontakt haben, und eine direkte Verstärkung, höhere Spannung verwendet werden, da die Hellig- wenn sie mit der Seite B Kontakt haben. Über einen keit sich mit der Frequenz und der Spannung propor- Schalter 36 (Sw^) werden an die Bildwandlerplatte tional verändert, die an die elektrolumineszierende mehrere gegenphasige Spannungen zum Verbessern Schicht angelegt wird. Die niedrigere Spannung for- des Kontrastes bei den reproduzierten Bildern angedert die Lebensdauer der Bildwandlerplatte, beein- 25 legt. Die Elektroden der Bildwandlerplatte können trächtigt jedoch die Klarheit und die Helligkeit der mit Spannungen versorgt werden, die für die Reproreproduzierten Bilder. Eine hohe Spannung verbessert duktion von Bildern geeignet sind, wenn das Verhältdie Helligkeit der reproduzierten Bilder. Eine hohe nis der Windungen der Wicklungen Nc, Nb und Ns Spannung verbessert die Helligkeit, setzt jedoch die mit Hilfe der Anzapfungen unter Berücksichtigung Lebensdauer der Bildwandlerplatte infolge eines 30 der Kapazitäten zwischen den Elektroden bestimmt Durchschlagens des Dielektrikums herab. Die Fre- wird. Auf diese Weise kann mit Hilfe der beiden quenz und die Höhe der Spannungen V₁ und F₂ muß Schalter 5W₁ und Sw₂, die miteinander mechanisch daher der geforderten Helligkeit und Lebensdauer verbunden sind, eine direkte Verstärkung und eine angepaßt werden. Mit der Bildwandlerplatte nach der Verstärkung im umgekehrten Sinne gewählt werden, Erfindung kann eine bessere Reproduktion der Bilder 35 während der Kontrast der reproduzierten Bilder ohne erzielt werden, wenn die folgenden Spannungen an- Änderung der Helligkeit mit Hilfe des Schalters Sw₃ gelegt werden. Für die direkte Verstärkung beträgt eingestellt werden kann. Der Kontrast der reprodu-V₁ ungefähr 350 Volt bei 1 kHz oder 250 Volt bei zierten Bilder wird bestimmt von dem Abfall des 5 kHz, während V₂ nicht angelegt oder 0 bis 400 Volt Lichteinganges in bezug auf den Lichtausgang nach mit der entgegengesetzten Phase wie V₁ beträgt. Bei 40 der Fig. 4 und hängt von der Spannung mit entgeder Verstärkung im umgekehrten Sinne beträgt V₂ gengesetzter Phase ab, d. h. von V₂ für die direkte 1800 Volt bei 1 kHz oder 1200 Volt bei 5 kHz, wäh- Verstärkung und von V₁ für die umgekehrte Verstärrend V₁ kurzgeschlossen ist oder 0 bis 400 Volt mit kung. Die F i g. 6 zeigt die Veränderung des Konder entgegengesetzten Phase wie V₂ beträgt. . trastes bei direkter Verstärkung, wobei die Spannung

Eine herkömmliche Stromquelle wird ziemlich um- 45 V₁ 350 Volt bei 1 kHz beträgt, während die Fig. 7

fangreich, wenn sie gleichzeitig zwei Wechselspan- die Veränderung des Kontrastes bei umgekehrter

nungen mit einer hohen Scheinleistung erzeugen soll. Verstärkung zeigt, wobei die Spannung V₂ 1600 Volt

Eine solch große Wechselstromquelle ist nicht er- bei 1 kHz beträgt.

wünscht, wenn die Abmessungen des Filmbetrach- Nach der Erfindung kann der Kontrast der reprotungsgerätes zum Erleichtern der Bedienung klein 50 duzierten Bilder auch mit Hilfe eines aus zwei Widergehalten werden sollen. Eine kleinere für das Film- ständen bestehenden Kontrastreglers verbessert werbetrachtungsgerät geeignete Stromquelle kann ge- den. Die in der Fig. 8 dargestellten beiden Regelschaffen werden. .' widerstände 37 und 38 weisen einen Widerstands-

Diese Stromquelle besteht aus einem mit Tran- bereich von 0 bis 10 Kiloohm auf und sind zwischen sistoren bestückten Selbst-Oszillator, bei dem die ver- 55 die erste transparente Elektrode 10 und die Parallel-

schiedenen Kapazitäten zwischen den Elektroden der gitterelektrode 14 bzw. zwischen die beiden trans-

Bildwandlerplatte als 'ein Teil der Abstimmungs- parenten Elektroden 10 und 17 geschaltet. Aus der

kapazität benutzt werden. Bei dem Selbstoszillator Fig. 9 ist zu ersehen, daß bei einer Erhöhung des

bildet eine Sekundärwicklung eines Ausgangstrans- Widerständswertes des Widerstandes 37 die Kurve formators einen Abstimmungskreis, bei dem die Ka- 60 Lichteingang in bezug auf Lichtausgang sich von

pazität zwischen den Elektroden der Bildwandler- einer Kurve A aus über eine Kurve B zu einer

platte als ein Teil der·Abstimmungskapazität benutzt Kurve C verschiebt, die die Kurve des geringsten

wird. Der Selbstoszillator kann die elektrische Lei- Kontrastes unter den Kurven A, B und C der im

stung durch Kompensieren der Scheinleistung herab- entgegengesetzten Sinne reproduzierten Bilder ist, setzen und damit die Reproduktion stabiler Bilder 65 während bei einer Erhöhung des Widerstandswertes

auf der Bildwandlerplätte sichern. Die neue aus dem des Widerstandes 38 die Kurve Lichteingang gegen

Selbstoszillator bestehende Stromquelle kann so auf- Lichtausgang sich von einer Kurve D aus über die

gebaut werden, daß sie;, nur ein Zehntel des Raumes Kurve E zu einer Kurve F verschiebt und bei den

direkt reproduzierten Bildern einen geringeren Kontrast bewirkt. Die Feineinstellung des Kontrastes kann mit Hilfe der Regelwiderstände 37 und 38 zusammen mit dem Schalter Ξ\ν_Ά erfolgen.

Das Filmbetrachtungsgerät nach der Erfindung kann mit geringer Größe unter Verwendung von Transistoren aufgebaut werden, wodurch nach dem Einschalten des Hauptschalters ein sofortiger Betrieb möglich ist. Die mit Transistoren bestückte Einrichtung benötigt keine Zeit zum Aufwärmen der herkömmlichen Bauelemente, und die Lebensdauer der neuen Stromquelle kann verlängert werden.

Die Bildwandlerplatte nach der F i g. 2 wird an der Oberseite des Bildbetrachtungsgerätes angebracht und mit einer Schutzhaube 43 versehen, die ein unerwünschtes äußeres Licht abschirmt. In das Gerät wird eine Stromquelle 7 in der oben beschriebenen Ausführung eingebaut und in der beschriebenen Weise mit den Leitern 19, 20 und 21 verbunden. Der Hauptschalter der Stromquelle 7 ist so ausgestaltet, daß er selbsttätig die Stromquelle 7 einschaltet, wenn der Film von der Andrückplatte nach unten gedrückt wird. Eine an das Gerät angeordnete Lampe zeigt z. B., wenn die Stromquelle 7 eingeschaltet ist. Ferner kann ein Schalter die direkte oder umgekehrte Ver-Stärkung der Originalbilder anzeigen.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrolumineszenzplatte zur Bildverstärkung und Bildumkehrung in Filmbetrachtungsgeräten, gekennzeichnet durch die Verbindung mehrerer Schichten zu einer Einheit, die gebildet wird durch eine auf einer Glasplatte (9) angebrachte erste transparente Elektrode (10), eine elektrolumineszierende Schicht (11) aus einem elektrolumineszierenden Material, eine Bariumtitanpulver enthaltende reflektierende Schicht (12), eine Kohlepulver enthaltende lichtundurchlässige Schicht (13), eine photoleitende Schicht (15), die ein photoleitendes Material mit einer Ansprechzeit von weniger als 50 Millisekunden enthält, eine in die photoleitende Schicht (15) eingebettete Parallelgitterelektrode (14), eine transparente dielektrische Schicht (16) aus einem organischen Silikonpolymer, die mit einem transparenten Film und einer an einer Glasplatte (18) angebrachten zweiten transparenten Elektrode (17) verbunden ist.

2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das photoleitende Material aus 100 bis 65 Gewichtsprozent CdSe und aus 0 bis 35 Gewichtsprozent CdS besteht und eine wirksame spektrale Empfindlichkeit im Wellenlängenbereich von 0,6 bis 1,1 Mikron aufweist.

3. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelgitterelektrode aus parallelen Wolframdrähten mit einem Durchmesser von ungefähr 5 bis 10 Mikron besteht, die einen gegenseitigen Abstand von 300 bis 600 Mikron haben.

4. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente, dielektrische Schicht eine Dicke von weniger als 80 Mikron aufweist und aus einem transparenten dielektrischen Film besteht, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die einen Polyäthylen-terephthalat-FiIm und einen Polykarbonatfilm umfaßt, sowie aus einem transparenten dielektrischen Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Silikongummi und Silikonharz umfaßt, in welche Materialien der transparente dielektrische Film eingebettet ist.

5. Beschaltung der Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle aus einer Oszillatorschaltung besteht, bei der die Kapazität zwischen den Elektroden der Elektrolumineszenzplatte als ein Teil der Abstimmkapazität für den Schwingkreis benutzt wird.

6. Beschaltung der Platte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorschaltung eine Sekundärwicklung eines Ausgangstransformators umfaßt, die mit Anzapfungen versehen ist, die über miteinander mechanisch verbundene Schalter mit den beiden transparenten Elektroden und mit der Parallelgitterelektrode so verbunden werden, daß die Elektrolumineszenzplatte gleichzeitig mit zwei Wechselspannungen (F₁ und F₂) versorgt wird, von denen die Wechselspannung (V₁) an die erste transparente Elektrode und an die Parallelgitterelektrode angelegt und die Wechselspannung (V₂) an die erste und die zweite transparente Elektrode angelegt wird.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung (F₁) innerhalb eines Frequenzbereiches von 1 bis 10 kHz 150 bis 600 Volt beträgt, wenn die beiden transparenten Elektroden sich in einem offenen Stromkreis befinden.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung (F₂) innerhalb eines Frequenzbereiches von 1 bis 10 kHz 400 bis 1800 Volt beträgt, wenn die erste transparente Elektrode und die Parallelgitterelektrode sich in einem kurzgeschlossenen Stromkreis befinden.

9. Anordnung nach ,Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung (F₁) innerhalb eines Frequenzbereiches von 1 bis 10 kHz 150 bis 600 Volt beträgt und daß die Wechselspannung (F,) innerhalb eines Frequenzbereiches von 1 bis "lO kHz 0 bis 800 Volt beträgt und die entgegengesetzte Phase aufweist wie die Wechselspannung (F₁).

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10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung (F₂) innerhalb eines Frequenzbereiches von 1 bis 10 kHz 400 bis 1800 Volt beträgt und daß die Wechselspannung (F₁) innerhalb eines Frequenzbereiches von 1 bis 10 kHz 0 bis 600 Volt beträgt und die entgegengesetzte Phase aufweist wie die Wechselspannung (F₂).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen