DE1497516C

DE1497516C - Elektrolummeszenzplatte zur Bild verstärkung und Bildumkehrung in Filmbe trachtungsgeraten

Info

Publication number: DE1497516C
Authority: DE
Inventors: Nobumasa Osaka Ohoshima (Japan) GOIl 27 00
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Publication date: 1971-08-26

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 irr 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 Mattglasscheihe projiziert und stellen wie das Original ein Positiv oder ein Negativ dar. Es war bisher¹ 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 Umkeh'rbildes, 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 Lumineszenzplatte wirksam erregt und fördert ein Umkehrbild von einem mit Infrarotstrahlung auf die Platte gerichteten Negativbild aus einem Film durch entsprechende Löschung der Elektrolumineszenz-, schicht 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 Ümkehrbilder 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 phötoleitende 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

Fig. 1 ein Querschnitt durch eine für das erfin-

dungsgemäße Filmbetrachtungsgerät eingerichtete Bildwandlerplatte, ^:

Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung einer in einem Rahmen eingesetzten Bildwandlerplatte,

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

Fig. 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,

F i g. 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 V₁ konstant ist,

F i g. 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 V₁, wenn die Wechselspannung V₉ konstant ist,

F i g. 8 ein Schaltplan für einen Kontrastregler zusammen mit der als Querschnitt dargestellten BiId-. wandlerplatte 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 Fig. 1 beschrieben werden, in der eine als Ganzes mit 1 bezeichnete Bildwandlerplatte als . Schnitt dargestellt ist, die als aktive Elemente eine elektrol.umineszierende 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 elektrqlumineszierende 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 dielek-' trische 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 F., 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 V₁. 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. Harnstoflharz in einem Lösungsmittel wie Xylol

ίο oder Butahol. 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 BaTiO.₍-Pulver mit einer

1-5 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 15(PC 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 Fig..2 dargestellt, ist die Bildwandlerplatte 1 in einen Kunststoffrahmen 22. eingesetzt, so daß die,Drahtleiter 19,. 20.und 21 über den Rahmen 22 hinausragen; der: Raum zwischen der IJ.ildwandlerplatte 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 Fi g. I.wird nunmehr die normale oder umgekehrte Verstärkung der auf die Bildwandlerplatte 1 projizierten Bilder kurz erläutert. Ein Lichteingang L₁, der durch die Glasplatte 18,

ein als Lichteingang L₁ auf die photoleitende Schicht 15 durch die Glasplatte 18, die transparente Elektrode 17 und durch die transparente dielektrische Schicht. 16 projeziertes Bild auf der elektrolumineszierenden 5 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 Frequenz

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

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 V₁ an die in die photoleitende Schicht 15 eingebettete parallele Gitterelektrode 14 und an die io bereiches von 1 bis 10 kHz an die Leiterdrähte 19 erste transparente Elektrode 10 angelegt, so fließt ein und 20 angelegt wird. Bei den reproduzierten Bildern

. wird noch ein befriedigender Kontrast erhalten, wenn die Spannung V_x von 150 bis 600 Volt innerhalb des Frequenzbereiches von 1 bis 10 kHz und zugleich 15 die Spannung V₂ von 0 bis 800 Volt, jedoch mit ent-. gegengesetzter Phase wie die Spannung V₁, angelegt wird.

Sind die Leiter 19 und 20 kurzgeschlossen und wird zugleich an die Leiter 19 und 21 eine Wechsel-Schicht 15 projiziert werden, auf der elektrolumines- 2° spannung V₂ von 400 bis 1800 Volt mit einer Frezierenden Schicht 11 in der normalen Weise wieder- quenz von 10 bis 1 kHz angelegt, so wird das auf gegeben werden. die photoleitende Schicht 15 projizierte Bild auf der

In der oben beschriebenen Weise erzeugt auch ein elektrolumineszierenden Schicht 11 mit den umge-Licht eine Impedanzverteilung in der photoleitenden kehrten Helligkeitswerten verstärkt. Das umgekehrt Schicht 15. Eine hohe Lichtintensität führt zu einer 25 verstärkte Bild kann stark verbessert werden, "wenn kleinen Impedanz. Die parallele Gitterelektrode 14 die Spannung V₂ von 400 bis 1800VoIt mit einer 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 trans- 30
parenten Elektroden 10 und 17 die Wechselspannung
V₂ 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 35 von der Ansprechzeit der photoleitenden Materialien Impedanz aufweisenden Stellen durch die licht- der Schicht 15 ab. Die herkömmlichen photoleitenundurchlässige Schicht 13 und durch die reflektie- den Materialien wie CdS und deren Abwandlungen rende Schicht 12 in die elektrolumineszierende haben eine Ansprechzeit von 400 bis 700 msec, und Schicht 11. An den Stellen, die eine mittlere Impe- es tritt ein Nachziehen, der Bilder auf der BiIddanz aufweisen, fließt der elektrische Strom sowohl 40 waridlerplatte auf, wenn die Wiedergabe der Filmin den Drahtleiter 20 als auch in die elektrolumines- bilder mit einer Geschwindigkeit von 24 Bildern pro zierende Schicht 11 hinein. Das Verhältnis des an Sekunde erfolgt. Um dieses unerwünschte Nacheiner gegebenen Stelle in die elektrolumineszierende ziehen der Bilder zu vermeiden, müssen die photo-Schicht 10 fließenden Stromes zu dem in den Draht- leitenden Materialien eine kurze Ansprechzeit aufleiter 20 fließenden Strom erhöht sich mit der Ver- 45 weisen, die zu einer raschen Veränderung des Photogrößerung der Impedanz. Auf diese Weise kann die stromes mit der Zeit nach der Bestrahlung oder nach elektrolumineszierende Schicht 11 die auf die photo- dem Absperren des Lichtes führt. Andererseits ist leitende Schicht 15 projizierten Bilder umgekehrt bekannt, daß das photoleitende CdSe eine Anyerstärken. Sprechzeit von weniger als ungefähr 50 msec aufweist

Die lichtundurchlässige Schicht 13 verhindert eine 50 und damit die für die Bildwandlerplatte geeignete Beeinflussung der photoleitenden Schicht 15 durch Photoempfindlichkeit. Es wurde herausgefunden, daß die reproduzierten Bilder der elektrolumineszieren- eine feste Lösung von CdS in CdSe sowohl in bezug den Schicht 11. Die dielektrische Durchschlags- auf die Ansprechzeit als auch auf die Photoempfindspannung der elektrolumineszierenden Schicht 11 lichkeit durchaus befriedigend ist. Eine betriebsfähige kann durch die reflektierende Schicht 12 verbessert 55 Zusammensetzung, der festen Lösung besteht aus 100 werden. 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 quenz der angelegten Wechselspannung V₁ oder V» 60 Zusammensetzung von 100 bis 80 Gewichtsprozent außer den Merkmalen der Bildwandler. Der Kon- CdSe und 0 bis 20 Gewichtsprozent CdS vorzuziehen.

Diese photoleitende CdSe oder feste Lösung kann in an sich bekannter Weise hergestellt werden. Ein

Phase angelegt werden. 65 Gemisch aus CdSe-Pulver und CdS-Pulver in den

( Wird nach der Fig. 1 an die Leiterdrähte 19 und oben angegebenen Anteilen wird in einem nicht oxy-20 eine Wechselspannung V₁ und an die Leiterdrähte dierenden Gas wie Argon oder Stickstoff auf 500 bis .19 und 21 eine Wechselspannung V₂ angelegt, so kann 800° C erhitzt; das erhitzte Gemisch wird zu einem

Frequenz von 10 bis 1 kHz und zugleich die Spannung F₁ von 0 bis 800 Volt, jedoch mit der entgegengesetzten Phase wie V₂, 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

Die Helligkeit des auf der elektrolumineszierenden Schicht 11 normal oder umgekehrt reproduzierten Bildes verändert sich mit der Höhe und der Fre-

trast der reproduzierten Bilder kann außerordentlich gesteigert werden, wenn zugleich die Wechselspannungen K₁ und V₂ jedoch mit entgegengesetzter

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 erhältlichen Linsen und Prismen sind imstande, das Licht mit den erforderlichen Wellenlängen hindurchzulei-

feinen Pulver zermahlen und in eine wässerige Lösung von CdCl₂, 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

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 (tanr5) und die Bereich weiterleiten. : Dicke so klein wie möglich sein sollen. Bildumkeh- Es ist die Verwendung einer Lichtquelle vorzurungen 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 20 zwischen 0,6 bis 1,1 Mikron aufweist. Der vom ge-Dicke von ungefähr 25 Mikron verwendet wird. Eine nannten Filterglas verursachte Verlust an Lichtintenbetriebsfähige 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 Bildwanddurchaus befriedigend sein in bezug auf die Helligkeit «5 lerplatte reproduzierten Bilder hängt von dem Licht-, und den Kontrast der helligkeitsverkehrten Bilder eingang ab, wie in der Fig. 4 dargestellt, in der die sowie in bezug auf die dielektrische Festigkeit, von Kurve A die direkte Verstärkung und die Kurve B 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 Fachen 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 Woiframdrähten mit einem Durchmesser von unge- des Lichteinganges wird vorzugsweise ein sogenannfähr 5 bis 15 Mikron bereinem 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 projizierten .Bilder hervorgehoben wird. Um eine be-

das Filmbetrachtungsgerät nach der Erfindung ist es wichtig, daß die Spektral anspräche 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

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. ,

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 Spekträlansprache der genannten festen Lösung gitterelektrode 14 eine Wechselspannung V_x angelegt Hegt zwischen den Kurven A und B im Bereich von wird, während der Stromkreis zwischen den beiden

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transparenten Elektroden 10 und 17 geöffnet wird. Ein verbesserter Kontrast bei den reproduzierten Bildern kann dadurch erreicht werden, daß'eine Wechselspannung F₂ mit der entgegengesetzten Phase wie F₁ angelegt wird. Eine Verstärkung im umgekehrten Sinne wird bewirkt, wenn an die beiden transparenten Elektroden 10 und 17 eine Wechselspannung V., angelegt und ein Kurzschluß zwischen der ersten transparenten Elektrode 10 und der Parallelgitterelektrode 14 hergestellt .wird. Bei den im umgekehrten Sinne reproduzierten Bildern kann der Kontrast dadurch verbessert werden, wenn eine Wechselspannung F₁ mit der entgegengesetzten Phase wie V₂ angelegt wird.

Die erforderliche Frequenz und die Höhe der Spannungen V_x und V₂ hängen von den Merkmalen der Bildwandlerplatte ab und im besonderen von deren . dielektrischen Eigenschaften. Uni eine _bestimmte Helligkeit bei den reproduzierten Bildern zu erhalten, muß bei einer niedrigeren Frequenz eine höhere Spannung verwendet werden, da die Helligkeit sich mit der Frequenz und der Spannung proportional verändert, die an die. elektrolumineszierende Schicht angelegt wird. Die niedrigere Spannung fördert die Lebensdauer der Bildwandlerplatte, beeinträchtigt jedoch die Klarheit und die Helligkeit der reproduzierten Bilder. Eine hohe Spannung verbessert die Helligkeit der reproduzierten Bilder. Eine hohe Spannung verbessert die Helligkeit, setzt jedoch die Lebensdauer der Bildwandlerplatte infolge eines Durchschlagens des Dielektrikums herab. Die Frequenz und die Höhe der Spannungen F₁ und F₀ muß daher der geforderten Helligkeit und Lebensdauer angepaßt werden. Mit der Bildwandlerplattcnach der Erfindung kann eine bessere Reproduktion der Bilder erzielt werden, wenn die folgenden Spannungen angelegt werden. Für die direkte Verstärkung beträgt V₁ ungefähr 350 Volt bei, 1 kHz oder 250 Volt bei 5 kHz, während F₂ nicht angelegt oder 0 bis 400 Volt mit der entgegengesetzten Phase wie F₁ beträgt. Bei der Verstärkung im umgekehrten Sinne beträgt F₂ 1800 Volt bei 1 kHz öder 1200 Volt bei 5 kHz, während V₁ kurzgeschlossen ist oder 0 bis 400 Volt mit der entgegengesetzten Phase wie F₂ beträgt. ,

Eine herkömmliche Stromquelle wird ziemlich umfangreich, wenn sie gleichzeitig zwei Wechselspannungen mit einer hohen Scheinleistung erzeugen soll. Eine solch große Wechselstromquelle ist nicht erwünscht, w.enn die Abmessungen des Filmbetrachtungsgerätes zum Erleichtern der Bedienung klein gehalten werden sollen. Eine kleinere für das Filmbetrachtungsgerät geeignete Stromquelle kann geschaffen werden.

Diese Stromquelle besteht aus einem mit Transistoren bestückten Selbst-Oszillator, bei dem die verschiedenen Kapazitäten zwischen den Elektroden der Bildwandlerplatte als ein Teil der Abstimmungskapazität benutzt werden. Bei dem Selbstoszillator bildet eine Sekundärwicklung eines Ausgangstransformators einen Abstimmungskreis, bei dem die Kapazität zwischen den Elektroden der Bildwandlerplatte als ein Teil der Abstimmungskapazität benutzt wird. Der Selbstoszillator kann die elektrische Leistung durch Kompensieren der Scheinleistung herabsetzen und damit die Reproduktion stabiler Bilder auf der Bildwandlerplatte sichern. Die neue aus dem Sclbstoszillator bestehende Stromquelle kann so aufgebaut werden, daß sie nur ein Zehntel des Raumes einer herkömmlichen Stromquelle benötigt, während die neue Stromquelle durch Betätigen von nur zwei Schaltern eine Bildverstärkung im. direkten und im umgekehrten Sinne sowie eine Einstellung des Kontrastes der reproduzierten Bilder ermöglicht.

Die Fig. 5 zeigt die Oszillatortransistoren Tr, und Tr,, in Gegentaktschaltung, während mit Nc, Nb und Ns eine Kollektorwicklung, eine Basiswicklung und eine Sekundärwicklung eines Ausgangstransformators T bezeichnet sind. Die Transistoren Tr₁ und Tr* bilden zusammen mit.dem' Ausgangstransformator f einen Selbst-Oszillator, der an eine herkömmliche stabilisierte Gleichstromquelle 8 angeschlossen ist. Die erzeugten Spannungen F₁ und F., nach der Erfin-

dung werden von den Anschlüssen 54, 55 und 56 aus über die Leiter 19, 20 und 21 der Filmwandlerplatte zugeführt. Die miteinander mechanisch verbundenen Schalter 35 (Sw₁ und Sw.,) bewirken eine Bi'dverstärkung im umgekehrten Sinne, wenn sie mit der Seite A Kontakt haben, und eine direkte. Verstärkung, wenn sie mit der Seite B Kontakt haben. Über einen Schalter 36 (Sw_x) werden an die Bildwandlerplatte mehrere gegenphasige Spannungen zum Verbessern des Kontrastes bei den reproduzierten Bildern angelegt. Die Elektroden der Bildwandlerplatte können mit Spannungen versorgt werden, die für die Reproduktion von Bildern geeignet sind, wenn das Verhältnis der Windungen der Wicklungen Nc, Nb und Ns mit Hilfe der Anzapfungen unter Berücksichtigung der Kapazitäten zwischen den Elektroden bestimmt wird. Auf diese Weise kann mit Hilfe der beiden Schalter Sw₁ und Sw₂, die miteinander mechanisch verbunden sind, eine direkte Verstärkung und eine Verstärkung im umgekehrten Sinne gewählt werden, während der Kontrast der reproduzierten Bilder ohne Änderung der Helligkeit mit Hilfe des Schalters Sw_a eingestellt werden kann. Der Kontrast der reproduzierten Bilder wird bestimmt von dem Abfall des Lichteinganges in bezug auf den Lichtausgang nach der F i g. 4 und hängt von der Spannung mit entgegengesetzter Phase ab, d. h. von F₂ für die direkte Verstärkung und von F₁ für die umgekehrte Verstär-• kung. Die F i g. 6 zeigt die Veränderung des Kontrastes bei direkter Verstärkung, wobei die Spannung F₁ 350 Volt bei 1 kHz beträgt, während die Fig. 7 die Veränderung des Kontrastes bei umgekehrter Verstärkung zeigt, wobei die Spannung V₂ 1600 Volt bei 1 kHz beträgt.

Nach der Erfindung kann der Kontrast der reproduzierten Bilder auch mit Hilfe eines aus zwei Widerständen bestehenden Kontrastreglers verbessert werden. Die in der Fig. 8 dargestellten beiden Regelwiderstände 37 und 38 weisen ,einen .'Widerstands-.

, . bereich von 0 bis 10 Kiloohm auf und sind zwischen die erste transparente Elektrode 10 und die Parallelgitterelektrode 14 bzw. zwischen die beiden transparenten Elektroden 10 und 17 geschaltet. Aus der Fig. 9 ist zu ersehen, daß bei einer Erhöhung des Widerstandswertes des Widerstandes 37 die . Kurve Lichteingang in bezug auf Lichtausgang sich von einer Kurve A aus über eine Kurve B zu einer Kurve C verschiebt, die die Kurve des geringsten Kontrastes unter den Kurven/1, B und C der im

. entgegengesetzten Sinne reproduzierten Bilder ist,

während bei einer Erhöhung des Widerstandswertes

'■■· des Wideretandes 38 die Kurve Lichteingang gegen Ljchtausgahg. sich von einer Kurve D aus über die KurvdE zu' einer KurveF 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 Sw_s 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. Beschallung 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 (F₁) 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 (V₁) innerhalb eines Frequenzbereiches von 1 bis 10 kHz 150 bis 600 Volt beträgt und daß die Wechselspannung (F₀) 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 (F.,) 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