DE1564364A1 - Energieempfindliches Leuchtsichtgeraet - Google Patents
Energieempfindliches LeuchtsichtgeraetInfo
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- DE1564364A1 DE1564364A1 DE1966M0071419 DEM0071419A DE1564364A1 DE 1564364 A1 DE1564364 A1 DE 1564364A1 DE 1966M0071419 DE1966M0071419 DE 1966M0071419 DE M0071419 A DEM0071419 A DE M0071419A DE 1564364 A1 DE1564364 A1 DE 1564364A1
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Description
Patentanwälte 24. Oktober 1966
.-ing. Leinweber
Dipi.-ir.g.Zjfiimsrrnann
Dipi.-ir.g.Zjfiimsrrnann
München 2, Rosenfol/
Tel. 261989
Tel. 261989
MTSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO., LTD., Osaka /Japan
Bii3 vgi e en ο fi nd1i -. h ο s L e;u ob t si c nt ?·α r'_ t
Dia ürf'induna· bezieht sich auf tfin
Leuchtsichtgeriit und insbesondere cuf oiri Luniiieazena^erät der i\·;
iifonrolf.-eriue:! beschriebenen Arfc, daj auf einem neuartigen, von le;i
biahdriij-en Prinzip völlig :-b-.veichc-nden P..-Lui:ip- aufbaut und das
schon bei geringer ybrahluhg-seinwirkunij rui b hoher Empfindlichkeit
lumineszierfc.
Konventionelle energieeiapfindlLche Leuchtsichbgeräbe weisen
im allgemeinen eine Kombination eines elektrolumineszierenden Bauelements mit einem ansprechenden Bauelement auf, beispielsweise
einer Photo-Leitungszelle, deren Impedanz in Abhängigkeit von der Strahlungseinwirkung variabel ist, und ihre Anordnung ist eine solche,
dai3 durch Schwankungen der Impedanz des ansprechenden Bauelements
Schwankungen der an das elektrolumineszierende Bauelement angelegten
Spannung bewirkt werden, um auf diesem Wege die der Stärke der Strahlungseimrirkung entsprechende Lumineszenz zu erhalten. Infolge
der Tatsache, daß die Impedanz und die Größe der Impedanz-
9098 47/0369
BAD
Schwankungen in der,i ansprechenden Bauelement, das wie oben beschrieben
in einem konventionellen energieempfindlichen Leuchtsichtgerät Anwendung findet, gewissen Einschränkungen unterließen, ist es jedoch
bisher schwierig gewesen, bei diesen Geräten eine hohe Anijpreche.ipfindlichkeit
auf ütrahlungseinwirkung 211 erzielen und es hat sich
im Betrieb dieser Geräts als ein schwär zu lösan-ies Problem erwiesen,
wie die erwünschte hohe Ansprochempfindlichkeit zu erlangen sei.
Die· Irf in lung hat uaher zur Ilui-.n tiVif. .vbe , ein Leuchtsientp;erät
zu schaffen, da.» in seinem Aufbau von dem bisherigen Aufbau völlig unterschiedlich ist, u,:i auf uieaüi,. ./e-^e :\le erwünscht« hohe
AnsprechempfiridlLchkei t zu erzielen, die b-ji .!en bekannten /orriontungen
iieser Ai11 schwer zu erreichen war»
In:;bfcsjiidore .veii:t das erfindungcgenulCu cuergL^jr.pf Ln ί'. i ehe
Leuch tui oirt-;eri: t aine Lru.bination ο in« ε '-::cc föcinenian Bauelements
derjenigen Art, boi dem zumindest entweder der ".Vidoc·;,tand . ·1ον
die Kapazität unter Ans» rechen auf StrahlungseLnv.i rkunij variabel ijt,
mit einem elektrolumineszieiOnien Baiifiler.ant aiii und ist jo aufgebaut,
dad das anspröchonde Bauelstiant uno/oder -las elck troluniiu;-:.· jzLeronde
Bauelement ainsn Teil einer aktiven oder passiven .:C-3chaL tang bilden
und ni t oiner Viech sei spannungsquei Ie verbunden sind, ;o Ia3 die
an das elε-ktroluiainestierende Bauelement angelegte Spannung mit Bezug auf die durch Strahlangseinwirkung bewirkten lapedanz :chivankun-
gen des ansprechenden Bauaienenbs frequenzselektiv variiert wird,
um auf diesem Wege die Luminaszenz des elektrolunxineszierenden Bauelements
zu regeln,
"Die obig-sn aov/ie v/eitere Ziele, Torteile und Merkmale der
Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung
, . , mi t
9847/0369
BAD ORIGINAL
mit den beigegebenen Zeichnungen hervor. In den Zeichnungen zeigen»
Fig. 1,3 und 5 elektrische Ersatzschaltbilder einiger
"bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen energie empfindlichen LeuchtSichtgeräts;
Hg. 2 eine graphische Darstellung der Betätigungsweise
des erfindungsgemäßen Geräts;
Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung des in Figur
3 gezeigten energieempfindlichen LeuchtSichtgeräts, wobei das Gerät
zusammen mit einer dazugehörigen Netzanschlußanordnung dargestellt
ist;
Fig. 6 einen senkrecht gelegten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen energieempfindlichen
Leuclitsiehtgeräts, wobei das Gerät mit einer dazugehörigen Netzanschlußanordnung
dargestellt ist;
Fig. 7 ein elektrisches Ersatzschaltbild für die in Figur 6 dargestellte Ausführungsform»
Fig. 8 eine graphische Darstellung der Betriebsdaten der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform;
Fig. 9 einen senkrecht gelegten Schnitt durch noch eine
weitere Ausführungsform des energieempfindlichen LeuchtSichtgeräts,
wobei das Gerät mit einer dazugehörigen Netzanschlußanordnung dargestellt
ist*
Fig. 10 ein elektrisches Ersatzschaltbild für die in Figur
9 dargestellte Ausführungsform;
909347/0369
Fig. 11 und 13 senkrecht gelegte Schnitte durch weitere
Ausführungsformen des energieempfindlichen Leuchtsichtgeräts, wobei dac Gerät zusammen mit einer dazugehörigen Netzanschlußanordnung
dargestellt ist;
Hg. 12 ein elektrisches Ersatzschaltbild für die in Figur 11 dargestellte Ausführungsformi
Fig. 14 und 16 senkrecht gelegte Schnitte durch noch weitere Ausführungsformen des energieempfindlichen Leuchtsichtgeräts,
wobei das Gerät zusammen mit einer dazugehörigen Netzanschluß anordnung dargestellt ist;
Fig. 15 ein elektrisches Ersatzschaltbild für die in
Figur 14 dargestellte Ausführungsformj
Fig. 17 einen senkrecht gelegten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des energieempfindlichen Leuchtsichtgeräts,
wobei das Gerät zusammen mit einer dazugehörigen Netzanschluß
anordnung dargestellt istj und
Fig. 18 ein elektrisches Ersatzschaltbild für die in
Figur 17 dargestellte Ausführungsform.
Eine in Figur 1 schematisch in Form einer Ersatzschaltung
dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist so aufgebaut,
daß ansprechende Bauelemente, die einen variablen Widerstand aufweisen, als Teil einer RC-Schaltung Anwendung finden und ein auf
elektrischem Wege zur Lumineszenz zu bringendes Bauteil, beispielsweise ein elektrolumineszierendes Bauelement, zwischen die Ausgangsklemmen
des obenerwähnten Übertragungsnetzes gelegt ist. In der Darstellung der Figur 1 wird eine Wechselspannung mit einem
909847/0369 - — * Spannungswert
BAD Of=MGiNAL
Spannungswert V1 und einer Winkelfrequenz ^1 an die Eingangsklemmen
1 und 2 angelegt, photoelektrische Bauelemente 3 und 4, beispielsweise
Photodioden, bilden die Kapazitäten C-jbeziehungsweise Cg.
Ansprechende Bauelemente 5 und 6, beispielsweise Photo-Leitungszeilen,
weisen unter Ansprechen auf Strahlungseinwirkung variable Widerstände auf und zeigen beispielsweise die Widerstände Rj~ beziehungsweise
R20, wenn keine Strahlunge-Eingangsenergie L1 vorhanden
ist.Die an den Ausgangsklemmen 7 und 8 der RC-Schaltung
auftretende Ausgangsspannung V2 ist in Abhängigkeit von Frequenzänderungen
der Stromquelle wie in Figur 2 gezeigt variabel.Die RC--Schaltung wirkt somit frequenzselektiv.
Es sei beispielsweise angenommen, daß die zwischen den
Eingangsklemmen 1, 2 und den Ausgangsklemmen T1 8 bestimmte EG-Schaltung
bei einer Strahlungs-Eingangsenergie von Null eine Resonanzfrequenz
ίύ aufweise. Diese Resonanzfrequenz ω läßt sich durch
Λ \o fi2o
ausdrucken. Ss sei weiterhin, angenommen s daß die Widerstände B,
und H2 ' der ansprechenden Bauelements 5 beziehungsweise-6 durch das
Auftreten einer Btrahlungs-Eingangsenergie L, auf die Wexte IL und
E„ absinken. Die Resonanzfrequenz der RG-Schaltung beträgt dann
5 liegt also höher als der Wert φ . Richtet maxi ®s
also so eiiij daß dieser Wert gleich der WiEkalfrequens 4>- der Strom
quelle ist j so nimmt di© an eia swischeH die Äusgangsklenmea J und
8 geschaltetes elektirolumi&Qszierendes Bauelement 9■angelegte Spannung
während der Strahluagseinwirkung eiaan sehr hohen Wsrt an und
es läßt sich ungeachtet der nur geringfügigen ImpedanzSchwankungen
,' -. — ' * d_er
S09847/ "
der ansprechenden Bauelemente im Betrieb eine hohe Empfindlichkeit
erzielen, wodurch eine helle Ausgangsluinineszenz L2 erhalten wird.
Man kann die Strahlungs-Eingangsenergie L, statt auf die ansprechenden Bauelemente 5 und 6 auch auf die photoelektrischen Bauelemente
3 und 4 einwirken lassen, um Schwankungen von deren Kapazitäten C^
beziehungsweise C? herbeizuführen und hierdurch die Resonanzfrequenz
Schwankungen zu unterwerfen, so daß auf diesem Weg im Betrieb
gleichfalls eine hohe Empfindlichkeit erzielt wird. Ein die obigen Betriebseigenschaften aufweisendes Gerät kann beispielsweise für
den Nachweis sehr geringer Strahlungsintensitäten dienen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wie sie in
Figur 3 durch eine elektrische Ersatzschaltung dargestellt ist, ist
so aufgebaut, daß eine Photo-Leitungszelle 10 mit einem variablen Widerstand und ein elektrolumineszierendes Bauelement 11 einen Teil
einer RC-Schaltung bilden. In dem in Figur 3 dargestellten Stromkreis
liegen fernerhin die Leistungseingangsklemmen 12 und 13>
ein Kondensator 14 und ein ¥/iderstand 15· Der eigentliche Aufbau der in
Figur 3 durch die Ersatzschaltung angedeuteten Anordnung kann beispielsweise
ein solcher sein, wie er in Figur 4 gezeigt wird. Das in Figur 4 dargestellte Gerät weist transparente Elektroden 16 und
17j eine phctoleitende Schicht 18, eine opake, durch Abbinden von
Kohlenstoffpartikeln mit einem Epoxyharz hergestellte Widerstandeschicht
19, eine dielektrische Schicht 20, eine elektrolumineszierende
Schicht 21 und eine Wechselspannungs-Stromquelle 22 auf. Wie
sich aus der schematisehen Darstellung der Verteilung der Widerstände-
und Kapazitätseigenschaften in Figur 4 ergibt, wird die Anordnung
der Figur 4 durch die Ersatzschaltung in Figur 3 repräsentiert.
Mit L^ und L2 sind in Figur 4 eine Strahlungs-Eingmngsenergie
beziehungsweise
909847/0369 BAD ^
beziehungsweise eine optische Ausgangsleistung bezeichnet.
Ebenso wie im Fall der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform
erfolgt auch die Betätigung dieser Ausführungsform in der
Weise, daß die Resonanzfrequenz des Übertragungsnetzes unter Ansprechen
auf Schwankungen des Widerstandes der photoleitenden Schicht variiert und die an die elektrolumineszierende Schicht 11 angelegte
Spannung frequenzselektiv variiert wird, um hierdurch deren Lumineszenz zu regeln.
Bei einer weiteren, in Figur 5 durch eine Ersatzschaltung
dargestellten Ausführungsform wird ein ansprechendes Bauelement 23,
beispielsweise ein Photoleiter, als V.'iderstand verwendet und ist in einer HC-Schaltung parallel zu einem elektrolumineszierenden Bauelement
24 geschaltet. In diesem Stromkreis liegen weiterhin Leistungseingangsklemmen A und B, ein Widerstand 23' und ein Kondensator 24'.
Auch bei dieser Ausführungsform ändert sich die an das elektrolumineszierende Bauelement angelegte Spannung in einer frequenzselektiven
Yfeise und es wird somit dem erwünschten Zweck gedient.
Aus der obigen Beschreibung- geht hervor :.daß gemäß der Erfindung
die an ein elektrolumineszierendes Bauelement angelegte Spannung frequenzselektiv variiert wird, um die Lumineszenz des
elektrolumineszierenden Bauelements zu regeln und daß hierdurch eine
optische Ausgangsleistung L„ in bezug auf eine Strahlungs-Eingangsenergie
L, durch geeignete Auswahl der Quellenfrequenz verstärkt, vermindert oder umgekehrt T-förmig variiert werden kann. Das elektrolumineszierende
Bauelement ist demgemäß mit einer hohen Empfindlichkeit unter Ansprechen auf geringfügige Impedanzänderungen eines
ansprechenden Bauelements oder ansprechender Bauelemente betätigbar. Für das erfindungsgemäße Gerät bestehen daher breite AnwendungsmÖg-
909847/0369
lichkeiten einschließlich derjenigen eines Geräts zum Strahlungsnachweis
nachweis.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf ein energieempfindliches Leuchtüichtgerät von frequenzselektiver
Beschaffenheit, für das als Merkmal hervorzuheben ist, daß ein energieempfinäliches Wi derstandsbauteil, dessen Y<'iderstand in Abhängigkeit
von der Intensität der Eingangs-Strahlungsenergie variabel ist, eine Vielzahl von in einem Abstand von·:in. ndor, Jii ηυτη
ν·.η Tupfer., Linien, Streifen oder in einer ähnlichen Form angeordneten
elektrolumineszierenden Bauteilen bedeckt, so daß sich dan
Y.'ideratandsbauteil jeweils von der einen Seitenfläche der elektro-1amineszierenden
Bauteile in die Lücken zwischen den elektrolumineszierenden
Bauteilen hineinerstreckt, und daß ein kapazitives dielektrisches Bauteil auf diejenige Fläche des energieempfindlichen
Bauteils aufgebracht ist, die den elektrolumineszierenden
Bauteilen abgekehrt ist, wobei eine Stapel struktur gebildet wird und wobei dieser zusammengesetzte Stapel zwischen einander gegenüberliegenden
Elektroden eingefügt ist.
In der nachfolgenden Beschreibung soll auf den Fall näher eingegangen werden, daß ein ohmisches Photoleiter-Bauelement und
ein elektrolumineszierendes (EL-) Bauelement als energieempfindliches
Widerstandsbauelement beziehungsweise als das auf elektrischem
Wege zur Lumineszenz zu bringende Bauteil Anwendung finden, v/obei als Eingangs-Strahlungsenergie Licht benutzt wird.
In der Darstellung der Figur 6 bezeichnet die Bezugszahl
25 ein bekanntes, ohmisches, infrarotempfindliches photoleitendes
Bauelement, das einen niederen spezifischen Dunkelwiderstand aufweist und aus einer mit Zink, Gold oder dergleichen aktivierten
909847/0303
BAD ORJGINAL
SiIiciuukristallplatte besteht. An der einen Oberfläche dieses Bauelements
25 sind nach einem beliebigen, bekannten Verfahren in einem gleichmäßigen Abstand voneinander linien- oder streifenartige
Rillen ausgeformt, die mit einem bekannten EL-Werkstoff ausgefüllt
sind, beispielsweise mit einem Zinksulfid, das vakuumverdampft, gesintert oder mit einem geeigneten Bindemittel, beispielsweise einem
aus Kunststoff bestehenden Bindemittel-Werkstoff, vermischt wurde,
und das die in diesen Rillen abgelagerten linien- oder streifenartigen EL-Bauteile 26 bildet. Eine lichtdurchlässige Elektrode 30
wird beispielsweise dadurch geschaffen, daß im Vakuum ein dünner
Film eines solchen Materials wie beispielsweise Gold niedergeschlagen
wird. Ein filmartiges, kapazitives dielektrisches Bauteil 40.
das beispielsweise aus einer dünnen Quarz- oder Glastafel bestehen kann, ist mittels eines kapazitiven Bindemittels 6ü, das beispielsweise
ein Polyesterharz sein kann, auf das plattenförmige Bauteil 25 aufgeklebt. Die andere Oberfläche des dialektrisehen Bauteils 40
ist von einer Elektrode 50 bedeckt, die aus einem dünnen Film eines
Metalloxyds, beispielsweise aus Zinndioxyd bestehen kann. In diesem
Fall müssen diejenigen Bauteile, die unter Ausbildung der Stapelstruktur
die Elektrode 50, das dielektrische Bauteil 40, das Bindemittel 60 und das plattenförmige photoleitende Bauteil 25 einbegreifen,
sämtlich für eine Eingangs-Strahlungsenergie, wobei es sich in der hier vorliegenden Ausführungsform um eine Infrarotstrahlung L,
handelt, durchlässig sein. Die Elektroden JO und 50 sind über Leitungen
70 und 80 mit einer frequenzvariablen Wechselspannungs-Stromquelle
90 verbunden, die eine Sinusvre 11 en spannung V(Zt>) liefert.
In Figur 7, die einejangenäherte elektrische Ersatzschaltung für die in Figur 6 dargestellte Vorrichtung zeigt-, wird die'
909847/0369 r
BAD ORIGINAL
Kapazität des Bauteils 40 und der Bindemittelschicht oO- die beide
zwischen dem plattenförmigen Photoleiter-Bauteil 25 und der Elektrode
50 eingefügt sind, durch C,, repräsentiert, während der spezifische
Widerstand des plattenförmigen Photoleiter-Bauteils 25, der äußerst niedrig ist und als eine ohmische Impedanz erscheint,
annähernd in die Y/iderstände R,. und R12 aufgeteilt ist, wobei H11
ein Widerstand der zwischen der Bindemittelschicht 60 und den plattenförmigen EL-Bauteilen 26 liegenden Teile und Rp ein Widerstand
der mit R11 verbundenen und die Lücken zwischen den in einem
Abstand voneinander angeordneten EL-Bauteilen 26 unter Berührungskontakt mit der Elektrode 30 ausfüllenden Teilen ist.Die Kapazität
der zwisei.en das Bauteil 25 und die Elektrode 30 eingefügten EL-Bauteile
26 wird durch C,_ repräsentiert. Wie allgemein bekannt ist, können die EL-Bauteile 26 als kapazitive Bauteile betrachtet
werden, die normalerweise einen hohen spezifischen Widerstand aufweisen,
i'alls die EL-Bauteile durch Niederschlagen aus dem Vakuum abgelagert worden sind, zeigen diese Bauteile eine direkte Leitfähigkeit,
doch ist ihr spezifischer Widerstand im Vergleich zu dem des Bauteils 25 äußerst hoch. In diesem Fall würde der Betrieb
des erfindungsgemäßen Geräts auch dann nicht beeinträchtigt werden, wenn die Bauteile 26 einen verhältnismäßig niedrigen spezifischen
Widerstand aufwiesen und ihre Impedanz gegenüber C-|-j nicht mehr vernachlässigbar
wäre, da sie zu R12 parallelgeschaltet sind. So ist
es eine bemerkenswerte Tatsache, daß im Rahmen der Erfindung nicht nur kapazitive Bauteile, sondern auch Bauteile mit verhältnismäßig
hohem dielektrischen Verlust als derartige EL-Bauteile Verwendung
finden können.
Wird nun eine Wechselspannung V(to) an diese RC-Schaltung
angelegt
909847/0369 ^ ^—
BAD ORiGfNAL
"n" 156436 A
artgelegt und die Frequenz f variiert, wobei co eine Betriebswinkelfrequenz
ist, deren Ausdruck die Gleichung Ca = 2JTf ist, so ist
die an die Bauteile 26 angelegte Spannung V2(io) innerhalb eines Bereichs
von Hull bis zu einem gewissen, endlichen Spannungswert frei regelbar und es zeigt sich ein frequenzselektives Verhalten, wobei
ein Höchstwert bei einer Resonanzwinkelfrequenz
= 2iTf °
J1 C2 R1 R2
gegeben ist, worin f eine Resonanzfrequenz ist.
Im allgemeinen variiert eine optische Ausgangsleistung L2
der EL-Bauteile 26 proportional einem Wert oberhalb der fünften Potenz der Amplitude der angelegten Spannung T2(OO). Die Beziehung
zwischen U> /iW und der optischen Ausgangsleistung L~ (Relativwert)
ist wie. in Figur 8 dargestellt. Y„ ({*)) und somit auch die optische
Ausgangsleistung Ln wird am größten bei U) = Lu (f = f ), das heißt
c.
ö O
ü)/(Δ =1, und es erscheint somit ein scharfer, einziger Scheitel.
Die Widerstände H1-. und R10 des ohmiscren Photoleiter-Bauteils 25
verringern sich beim Bestrahlen durch die infrarote Eingangsstrahlung
L1. Die Abszisse (ύ /CJist d aller eine zunehmende Funktion von L, /f.
1 . ■ . . o' . 1'
Tiird ein ohml sehe s photo leitendes Bauelement von niedrigem
,iiderstand wie bei dieser Ausführungsform in eine der bekannten,
ein Photoleiter-Bauelement und ein ]JL-Bauslemsnt in Serien schaltung
aufweisenden Leuchtsichtanordnungen eingebaut, so wird während des
Dunkelzustandes an· das EL-Baueleineiit eine Überschuß spannung angelegt,
und eine wirk'saite Lumineszenzregelung durch den optischen Eingang L
hat sich hierbei als unmöglich erwiesen.
*■'*'"-:-'' i:; : Demgegenüber kann die im Rahmen der Erfindung- während des
'■-'-'■ 309842/ (5 3 69 Punkelzustanaes
BAD
DunkelzuStandes an die EL-3auteile 26 angelegte Spannung durch die
Einstellung der Betriebsfrequenz f ungeachtet der Tatsache, daß hier ein Bauteil 25 mit niedrigem widerstand Verwendung findet,
frei auf einen geringen oder hohen Wert festgelegt werden. Durch eine geeignete Auswahl der Betriebsfrequsnz f und folglich der
Spannung V(fie) der Yiechselspannungs-StroLiquelle 90, so daß für die
,durch Bestrahlung mit einem optischen Eingang L, in Form eines Infrarofbildes gebildeten zweidimcnsionalen Spitzenhelligkeitsteile
der Beziehung &; /c*j <
1 Genüge geleistet wird, kann darüber hinaus als Leuchtausgangsleistung von den EL-Bauteilen 26 ein opti
sches Ausgangsbild L? erhalten werden, das in bezug auf das Eingangs-Infrarotbild
L1 positiv ist.Y/ird andererseits die Frequenz f
so gewählt, daß im Dunkelzustand, in dem keine optische Eingangsleistung L, vorhanden ist, der Beziehung 4. /fc>
1 sowie während der Bestrahlung durch den optischen Eingang L-, der Beziehung Ui /tu>~L
Genüge geleistet wird, so ist ein negatives optisches Ausgangsbild
L„ mit umgekehrtem Kontrast erhältlich. Wird weiterhin die
Frequenz f in geeigneter Weise so gewählt, daß im Dunkelzustand,
in dem keine optische Eingangsleistung L-, vorhanden ist, der Beziehung
kfo/ui <£ 1 sowie während der Bestrahlung mit einem optischen
Eingang L, der Beziehung ic/icy 1 entsprochen wird, so ist es möglich,
ein optisches ÄusgangsMld L„ von gemischt positiver und negativer
Beschaffenheit zu erhalten.
Zusätzlich zu den durch diese Möglichkeit der Überlagerung
der Bildpolaritäten gebotenen Yorteilen weist das erfindungsgemäße
Gerät weiterhin auch Torteile auf, die darin liegen, daß
durch das Einstellen der Betriebsfrequenz f in einem breiten Bereich
eine Einstellung der Betriebskenndaten einschließlich der Kontrast-
909847/0369 -_ ,
einstellung, der Einstellung des Eontrastverhältnisses des optischen
Ausgangsbildes L2 und anderes mehr bewirkt werden kann. Umgekehrt
kann auch ein energieempfindliches Widerstandsbauteil 25
benutzt werden, das beispielsweise aus einem bekannten infrarotlöschenden
photolei'terwerkstoff bestehen kann, in welchem Fall
die Widerstände R,, und R, durch Bestrahlung mit einem Strahlungs-Energieeingang
L ' heraufgesetzt werden« In diesem Fall ist die Beziehung zwischen der Bildpolarität und der Frequenz f gegenüber
der formulierten Beziehung die umgekehrte. Aus Figur 8 ist ersichtlich, daß der Ausgang L„ in bezug auf Änderungen von &o/L·
in bemerkenswert nichtlinearer \7eise variiert. Dies bedeutet, daß
durch eine geringe Veränderung der Widerstände R,, und IL „, also
durch eine geringe Änderung des Strahlungs-Energieeingangs L-, eine
starke, nichtlineare Veränderung des Ausgangs L„ bewirkt wird und
somit in besonders vorteilhafter Weise ein hochempfindliches Leuchtsichtgerät
geschaffen werden kann.
Bei der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform sind der den Widerstand R,, bildende Teil und der den Widerstand R bildende
Teil des energieempfindlichen 7/ider Standsbauteils aus dem gleichen
Werkstoff hergestellt, doch können diese Teile auch aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, wie in einer in Figur 9 dargestellten Ausführungsform
gezeigt wird.
Die in Figur 9 gezeigte Ausführungsform hat zum Merkmal,
daß ein optischer Ausgang der elektrolumineszierenden Bauteile in eines der Bauteile mit variablem Widerstand rückgeführt wird. .3h der
Vorrichtung der Figur 9 werden für die Ausbildung der EL-Bauteile
und eines ohmischen, infrarotempfindlicheη Bauteile 2J ähnliche
Werkstoffe benutzt, wie sie auch für die Vorrichtung der Figur 6
9847/0369 BAQ" ORJGfNAL verwendet
verwendet wurden. Jede Lücke zwischen den einander benachbarten
EL-Bauteilen 26 v/ird durch ein Bauteil ausgefüllt, dessen Y/iderstand
beim Ertasten eines aus den ISL-Bauteilen 26 rückgeführten
optischen Ausgangs L9 abnimmt. Bei diesem Bauteil kann es sich um
einen ohmischen Cadniiumsulfiu-Photolsiter von linien- oder streifenartiger
Form handeln, der eine große Anzahl von Fremdatomen wie beispielsweise Chlor und dergleichen enthält. Natürlich kann dieses
Bauteil aus einem Werkstoff bestehen, dessen spezifischer »Vider-
stand im Dunkelzustand äußerst hoch ist. Die Elektrode 30 besteht
bei dieser Ausführungsform aus zwei Arten von Elektroden Jl undj52
von schmaler, atreifenartigür Form, die durch die Vakuumaolagerung
eines Metalles wie beispielsweise Gold auf im wesentlichen zentral
gelegenen Stellen der EL-Bauteile 2ö beziehungsweise der photoleitenden
Bauteile 28 ausgebildet werden. Die Elektroden 31 ur»d 52
sind mittels einer Leitung 80 mit einer Stromquelle 90 verbunden.
Dadurch, daß getrennte Elektroden Jl und 32 vorgesehen sind, wird
eine Verschärfung der Frequenzselektivität erzielt. Eine Elektrode
50 wird durch Ablagern eines Metalloxyds wie beispielsweise Zinndioxyd
auf einer Tragplatte 100, die aus einem Material wie beispielsweise Quarz besteht, das für einen Strahlungs-Energieeingang
L^, in diesem Fall infrarotes Licht, durchlässig ist, geschaffen.
Ein kapazitives Bauteil 41 i^t beispielsweise aus einem dünnen Film
eines Bindemittels wie etwa eines Polyesterharaee auageforrat.
Wie aus Figur 10 hervorgeht, die eine eltktriache Ersatzschaltung
für die Vorrichtung der Figur 9 wiedergibt» ergibt sich
^ entsprechend dem Fall des Schaltbilds dor Figur 7 zu
R22
909847/0369 WJl.:—*' JttA
Durch den Infraroteingang I», wird eine Verminderung des Widerstandes
fi?1 des Photoleiter-Bauteils 2? bewirkt und ein Teil BL2 des
optischen Ausgangs L2 der EL-Bauteile 26 erregt die benachbarten
photoleitenden Bauteile 28, wobei deren Widerstand E32 herabgesetzt
wird- Wie sich daher aus Figur 8 ergibt, bewirkt eine Erhöhung von
die auf einen Eingang L, zurückzuführen ist, unter derjenigen Betriebsbedingung, die der Beziehung φ /cq <
1 entspricht, ein Anwachsen von L„ · Diese Verminderung von E52 infolge der Einwirkung
von ßLp ergibtj daß hierbei ein Eückführeffekt von positiver Beschaffenheit
erzielt wird» der zu einer weiteren Erhöhung von ic?
führt und im Betrieb eine hohe Empfindlichkeit gewährleistet. Demgegenüber
zeigt der Anteil ßL„ des optischen Ausgangs unter derjenigen
Betriebsbedingung, die der Beziehung to /üi>l ÜBiaXge leistet,
eine negative Kickführwirkung, durch die der Kontrast, das Kontrastverhältnis
und dergleichen in geeigneter Weise herabgesetzt und die Betriebskenndaten stabilisiert werden. In dem Bereich 4>/tu 4C 1
kann durch eine geeignete Auswahl von βΙι? ein bistabiler Zustand
erhalten werden und der optische Eingang L1. kann für die Sichtbarmachung
gespeichert werden. In diesen Fällen müssen die Werkstoffe für die EL-Bauteile 26 und für die photo leitenden Bauteile 28 entsprechend
ausgewählt werden, so daß die Kurve des Lumineszenzspektrums der EL-Bauteile 26 und die Kurve des Photoleitungsspektrums
der photoleitenden Bauteile 28 einander in geeigneter Weise überlappen.
Bei der obigen AuBführungsform spricht der den Widerstand
B2, aufweisende !Peil lediglich auf den optischen Eingang L, an ,doch
kann das photoleitende Material der Bauteile 28 so ausgewählt werden, daß der den Widerstand fip? aufweisende Teil gleichfalls auf den
optischen Eingang L, anspricht, um so bessere Betriebskenndaten zu
erhalten
^i. 909847/0369
erhalten.
In den beiden obenbeschriebenen Ausführungsformen sind die materialien der photoleitenden bauteile 27 und 28 austauschbar.
•Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn der optische Eingang auf derjenigen Seite des Geräts zugeführt wird, auf der die Elektroden
31 und 32 angeordnet sind. Auch können weiterhin die Werkstoffe für
die photoleitenden Bauteile 27 und 28 so ausgewählt werden, daß sie
sorohl auf den optischen Eingang L, air, auch auf den von den EL-3auteilen
26 ausgehenden liückführ-otrahlungsanteil ßLr. ansprechen,
um hierdurch im Betrieb eine höhere ^npfindlichkeit oder eine größere
Stabilität zu erzielen. In diesem Fall ist ein vorteilhaft zu verwendender Merkstoff für die EL-Bauteile 26 ein Zinksulfid-EL-Material,
das eine orangefarbige Emission liefert, und ein für die Photoleiter-Bauteile 27 und 28 zweckdienliches material ist CdS,
CdSe oder dergleichen, das auf sichtbare und dem sichtbaren Bereich
nahe infrarote Strahlen anspricht, während es sich bei dem optischen Eingang !,vorzugsweise um sichtbare oder dem sichtbaren Bereich
nahe infrarote strahlen handeln kann, natürlich können in diesem
besonderen Fall die Photoleiter-Bauteile 27 und 28 aus dem gleichen
Material bestehen, Falls bei den obigen Ausführungsformen keine optische Rückführung von den EL-Bauteilen aus beabsichtigt ist, kann
auf die eine Oberfläche 33 sowie auf die Seitenflächen 34 eines
jeden EL-Bauteils 26 als opake Beschichtung ein ohmisches oder ka--ρazitives
Material, beispielsweise eine schwarze Anstrichfarbe aufgetragen
sein, um ein Ertasten des Bückführ-Strahlungsanteils fil
durch die die Widerstände B2 und B2 aufweisenden Teile der Vorrichtung
zu verhindern.
909847/0369- .—
In der obigen Beschreibung wurde hauptsächlich auf den
"Fall Bezug genommen, daß als Eingangsenergie ein optischer Eingang
L1 benutzt wird, doch versteht es sich von selbst, daß bei einer
geeigneten Auswahl anderer ohmischer, energieempfindlicher Bauteile auch eine beliebige andere Eingangsenergie verwendet werden kann.
Handelt es sich beispielsweise bei der Eingangsenergie um magnetische
Energie, so kann ein mit einem magnetischen Widerstand behaftetes Bauteil, beispielsweise InSb, benutzt werden. Auch können anstelle
der in den Ausführungsformen als auf elektrischem Wege zur Lumineszenz zu bringende Bauteile verwendeten EL-Bauteile alle anderen
geeigneten Bauteile benutzt werden, wenn deren Material in Abhängigkeit von der Stärke eines darauf einwirkenden elektrischen
Feldes Lumineszenz Schwankungen irgendwelcher jirt unterliegt. Die
EL-Bauteile brauchen nicht wie oben beschrieben in streifen- oder linienartiger Form angeordnet zu sein, sondern können auch in jeder
anderen Form angeordnet sein, beispielsweise in Tupfen, sofern sie
nur einen geeigneten Abstand voneinander haben. Wie aus den elektrischen
Ersatzschaltbildern hervorgeht, ist es weiterhin erforderlich,
daß die Widerstände R3. und R32 und die Kapazität C22 miteinander
elektrisch gekoppelt sind. Fm zwischen diesen eine befriedigende elektrische Kopplung sicherzustellen kann es zweckdienlich sein,eine
Vielzahl von in einem Abstand voneinander angeordneten und elektrisch isolierten Hilfselektroderibauteilen, wie beispielsweise etwa aus dem
Vakuum niedergeschlagene Metallfilme von tupfenartiger, rechteckiger oder Mosaikform oder von anderer, ähnlicher Form auf den Seitenflächen
34 der energieempfindlichen Bauteile vorzusehen, wobei jeweils
der Form der EL-Bauteile Rechnung zu tragen ist«
Durch die Erfindung wird weiterhin ein energieempfindli-
909847/0369 ;..-.- ^**
5AD
ches Leuchtsichtgerät mit frequenzselektiver Wirkungsweise geschaffen,
das eine einzige oder eine aus Einzelschichten zusammengesetzte
Schicht eines energieempfindlichen Widerstandsmaterials, eine Vielzahl von gitterförmig angeordneten und mit der einen Oberfläche der
energieempfindlichen Widerstandsschicht in elektrischen Kontakt gebrachten
ersten Elektroden, eine Vielzahl von zweiten Elektroden, · deren jede in einer in bezug auf einen zwisehen einander benachbarten
ersten Elektroden vorgesehenen Zwischenraum im wesentlichen zentral gelegenen Stellung angeordnet ist und durch eine Schicht eines
eine kapazitive Komponente aufweisenden, auf elektrischem Y/ege zur
Lumineszenz zu. bringenden l.Iaterials in einem Abstand von dieser Oberfläche
der energieempfindlichen Widerstandsschicht gehalten wird,
eine Vielzahl von dritten Klektroden, deren jede in einer in bezug
auf einen zwischen einander benachbarten ersten Elektroden vorgesehenen
Zwischenraum im wesentlichen zentral gelegenen Stellung angeordnet
ist und durch eine Schicht eines zwischengefügten kapazitiven
dielektrischen Materials in einem Abstand von der anderen Oberfläche
der energieempfindlichen .'/iderstandoschicht gehalten wird,
und eine Wechsel Spannungsquelle mit einstellbarer oder variierbarer Frequenz aufweist, v/obei die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden
an die eine Klemme der Wechselspannungsquelle und die dritten Elektroden an die andere Klemme der Wechsel Spannungsquelle angeschlossen
sind.
Eine Ausführungsform eines solchen Geräts soll im nachfolgenden anhand des Falles beschrieben werden, daß als Eingangsenergie
Lichtstrahlen, als energieempfindliches Widerstandsbauelement ein photoleitendes Bauelement und als auf elektrischem Wege zur Lumineszenz
zu bringendes Bauelement ein elektrolumineszierendes (EL-) Bauelement benutzt werden.
909847/0369 ;^
In der Barstellung der Figur 11 weist das energieempfindliche
Leuchtsicht ύτΖΛ, .rlr -:i:-^zic empfindliches Y/i der Standsbauteil
25 auf, das aus einer Schicht eines einen niederen Widerstand aufweisenden
infrarote,..pfindlicheri Photoleiters wie beispielsweise
Silicium oder Germanium besteht, «iie allgemein bekannt ist, nimmt
der Widerstand dieser Schicht bei Bestrahlung mit einem Eingang L1
von infrarotem Licht ab. An der einen Oberfläche dieser Schicht 25,
welche ihi'er anderen Oberfläche 48 abgekehrt ist, ist eine Vielzahl
von ersten Elektroden 47 vorgesehen, die in Form eines Gitters angeordnet
sind und mit der photoleitenden Schicht 25 in elektrischem kontakt stehen. Die ersten Elektroden 47 sind aus streifenartigen
Filmen einer leitenden Anstrichfarbe oder eines aus dem Vakuum niedergeschlagenen Metalls geformt, wobei sie zwischeneinand-er eine
Vielzahl von Zwischenräumen 46 bestimmen. Bei dieser Ausführungsform sind die ersten Elektroden 47 i-n solcher ',V'eise parallel zueinander
angeordnet, daß sie eine gitterartige Struktur bilden und werden von der der Oberfläche 48 der Schicht 25 gegenüberliegenden
Oberfläche getragen. Die Bezugszahl 26 bezeichnet eine dünne EL-Schieht,
die aus einem dünnen, aus dem Vakuum niedergeschlagenen Film eines Materials wie beispielsweise Zinksulfid ,ausgeformt oder
durch das Abbinden von Pulvern wie beispielsweise Zinksulfid mittels
eines Bindemittels wie etwa eines Kunststoffs oder Glasemails hergestellt
ist. Wie dies allgemein bekannt ist, zeigt diese EL-Schicht
26 eine kapazitive Impedanz mit geringem dielektrischen Verlust,. Die
Bezugszahl;30 bezeichnet gitterartige zweite Elektroden aus einem
lichtdurchlässigen Material, beispielsweise aus Zinndioxyd, die auf
•ü säfieLVauB, einem Ii clitdur chlässigen -'Materi al '· wie' b ei spiel swei'se Glas
•>;b;:este&eadeH"Hälterungsünterlage 110 'angeordnet sind. Wie aus Figur
11 hervorgeht, sind sämtliche zweiten Elektroden 30 jeweils in ei-
£■
909847/0369 - —♦ .
BAD ORIGINAL
ner in bezug auf einen zwischen einander benachbarten ersten Elektroden
47 vorgesehenen Zwischenraum 46 im wesentlichen zentral gelegenen
Stellung angeordnet und werden von diesen durch das dazwischengefügte EL-Bauteil 26 in einem Abstand gehalten.
Eine kapazitive dielektrische Schicht 40 in Form einer
aus einem Material wie beispielsweise Quarz bestehenden Tafel ist
durch ein (nicht dargestelltes) Bindemittel auf die Oberfläche 48
der Schicht 25 aufgeklebt. Dritte Elektroden 50, die in Form eines
parallelen Gitters angeordnet sind, sind jeweils in einer in bezug auf einen zwischen einander benachbarten ersten Elektroden 47 vorgesehenen
Zwischenraum 46 im wesentlichen zentral gelegenen Stellung
angebracht und werden von diesen durch die dazwischengefügte
kapazitive dielektrische Schicht 40 und die photoleitende Schicht 25 in einem Abstand gehalten. Bei den dritten Elektroden 50 handelt
es sich um Filme aus einem leitenden Material wie beispielsweise Zinndioxyd und sie sind auf die Quarztafel 40 aufgebracht.
Die Bauteile einschließlich der Schichten 40 und 25, die auf der Eingangsseite des infraroten Strahlungseingangs L, angeordnet sind,
sind sämtlich für Infrarotstrahlen durchlässig. Die ersten Elektroden
47 und die zweiten Elektroden 30 sind über eine Leitung 80 mit
der einen Klemme 91 einer Quelle 90 einer Sinuswellen-Wechsei spannung,
deren Frequenz variabel ist, verbunden, während die dritten Elektroden 50 über eine Leitung 70 mit der anderen Klemme 92 der
V/e ch sei spannungsqu eile 90 verbunden sind, um von dort eine Sinus-.
Wellenspannung V(Aj) aufzunehmen.
Figur 12 ist ein elektrisches Ersatzschaltbild für einen Teil 200 der in Figur 11 dargestellten Vorrichtung. In den Figuren
11 und 12 repräsentiert C51 eine Kapazität desjenigen Teils der
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Schicht 40, der zwischen dor dritten j.:lei:trode 50 und der Oberfläche
40 gelegen iüb, IU einen Y/iderstand in Richtung der Stärke desjenigen Teils der Schicht 25, der zwischen deren Oberfläche 48
und derjenigen Oberfläche gelegen ist, auf der die ersten Elektroden 47 angeordnet sind, R7 einen Ilalbwert eines seitlichen Wider-'
Standes der Schicht 25 zwischen den einander benachbarten ersten Elektroden 47 und G eine Kapazität in Richtung der Stärke desjenigen
Teils der EL-Schicht 2b, der den zweiten Elektroden 30 entspricht. Eine Wechselspannung V^(O), die über die EL-Schicht 26
angelegt wird, zeigt in bezug auf Schwankungen der Betriebsfrequenz
f (f = CO/27T) der angelegten Spannung V(w) eine Kennlinie mit einem
einzigen Scheitel, und ein Maximalwert für V?(u;) wird bei einer
Re sonanzwinkelfrequenz
0 - 2TTf =
531 C32 R31 R32
erhalten. V_(to) ist demzufolge zwischen Null und diesem Maximalwert
in bezug auf Schwankungen der Frequenz f und folglich auch der Betrieb swinkelfrequenz Io frei regelbar. Es ist ersichtlich, daß die
Widerstände R,.. und R bei Bestrahlung mit dem infraroten Strahlungseingang
L, abnehmenund daß die Resonanzwinkelfrequenz A) erhöht
wird. Die Frequenz f kann demgemäß bei der hier vorliegenden Ausführungsform, in der die Frequenz f der angelegten Spannung V(it>)
in geeigneter Weise einstellbar ist, so ausgewählt werden, daß für
den Spitzenhelligkeitsteil des durch Bestrahlung mit dem infraroten Strahlungseingang L1 erzeugten Bildes der Beziehung Co /ω
< 1 oder %/to ^1 Genüge geleistet wird. Durch eine solche Auswahl kann ein
an der EL-Schicht 26 unter Ansprechen, auf den infraroten Strahlungseingang L1 erhaltenes optisches Ausgangsbild L„ unbeschadet der -Ver-i
909847/0369 ■■ . - —*
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wendung eines oinen äußerst niederen Dunkolwiderütand aufweisenden
photoleitenden Materials als ein positives oder negatives Bild erhalten werden, ,.-eiterhin können der Kontrast, das I'ontrastverhältnis
und so weiter durch geeignete Auswahl der Betriebsfrequenz f in einem breiten Bereich variiert werden.
Bei dieser Ausführungsform können als Eingang L, sichtbare Strahlen oder dem sichtbaren Bereich nahe infrarote Strahlen
verwendet werden, und Schwankungen des Ausgangs L können zur Ver-
änderung der Widerstände R,, und R,? in die Schicht 25 rückgeführt
werden, um auf diesem Weg die Empfindlichkeit zu verbessern, eine Speicherwirkung zu schaffen und die Betriebskenndaten mittels Rückführung
zu steuern, falls die Schicht 25 aus einem einen niederen
Dunkelwiderstand aufweisenden Photoleiter, wie beispielsweise CdS oder CdSe, der für den EL-Ausgang Lp empfindlich ist, besteht.
Natürlich kann aber, falls eine derartige Rückführung des optischen Ausgangs unerwünscht ist, auch eine die Lichtrückführung
verhindernde Schicht eines Materials wie beispielsweise schwarzer
Anstrichfarbe zwischen den Schichten 25 und 26 angeordnet sein.
Figur 13 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfin- .
dungsgemäßen energieempfindlichen Leuchtsichtgeräts. Diese Ausführungsform
weist eine zweite Elektrode 30 und eine dritte Elektrode 50, die beide von flächiger Form sind, sowie eine aus einem
dielektrischen Material wie beispielsweise einem Polyesterharz
bestehende kapazitive dielektrische Schicht 40 auf. Die dritte
Elektrode 50 ist auf einer Halterungsplatte 100 angeordnet, die für einen Strahlungs-Energieeingang L1 durchlässig ist, wobei es
sich in diesem Fall um einen Infrarot-Strahlungseingang handelt.
909847/0369 BAD i
Eine den in Figur 12 dargestellten Widerstand K bildende
photoleitende Schicht ist in Gestalt einer ohmischen, infrarotempfindlichen Photoleiterschicht 27 vorgesehen, die aus einem Material
wie beispielsweise (Cd-Hg)Te besteht, während der Widerstand R durch eine dünne photoleitende Schicht 28 aus einem Material wie
beispielsweise CdS gebildet wird, dps auf einon optischen Ausgang
L anspricht und dessen Widerstand durch Mckführlicht aus einer
EL-Schicht 26 gesteuert wird.
Die Teile der EL-Schicht 26 sind wie gezeigt in Form von Streifen angeordnet und die Luc: en zwischen diesen sind mit einem
nichtleuchtenden dielektrischen Werkstoff wie beispielsweise einem
Polyesterharz ausgefüllt. Bei den ersten Elektroden 47 handelt es sich um Drähte aus einem metallischen Werkstoff wie beispielsweise
Wolfram . Sie sind in die Schicht 28 eingebettet.
Eine Ersatzschaltung für den die EL-Schicht 26 umgebenden
Teil der Vorrichtung ist im wesentlichen der in Figur 12 dargestellten
ähnlich. Allerdings schwankt der Widerstand E „ der zusammengesetzten
Schicht 28 in Abhängigkeit von einer Eingangsenergie, bei der es sich um Kickführlicht aus der Schicht 26 handelt, und der
Widerstand B,^ der Schicht 27 schwankt in Abhängigkeit von der Eingangsenexgie,
wobei es sich hier um den optischen Eingang L1 handelt.
Durch die Erfindung wird weiterhin ein energieempfindliches
Leuchtsichtgerät geschaffen, das eine Kombination einer eine
ohmische impedanz derjenigen Art, bei welcher der Widerstand in Abhängigkeit von der Intensität einer Eingangsenergie schwankt,zeigenden
energieempfindlichen Widerstandsschicht mit einer auf elektrischem
Wege zur Lumineszenz zu bringenden Schicht, deren Lumineszenz
909847/0369 BAD ^
ixi Abhängigkeit von der Stärke des angelegten elektrischen Feldes
variabel ist, aufweist.
Bisher ist aus Gründen der Impedanzanpassung für die Verwendung in Kombination mit einer auf elektrischem Wege zur Lumineszenz
zu bringenden Schicht, beispielsweise einer elektrolumineszierenden
(EL-) Schicht, zu deren Lumineszenzregelung eine energieempfindliche
Schicht wie beispielsweise eine photoleitende Schicht aus
einem Material mit hohem Dunkelwiderstand erforderlich gewesen, und
man hielt es nicht für durchführbar, den sogenannten infrarotempfindlichen Photoleiter, beispielsweise PbS oder PbSe, im Zusammenwirken
mit einer EL-Schicht zu deren Elektrolumineszenzregelung zu
verwenden, weil dieser Photoleiter einen niederen Dunkelwiderstand aufweist und eine ohmische Impedanz zeigt. Gemäß der Erfindung wird
nun diese energieempfindliche Widerstandsschicht, die eine ohmische
Impedanz zeigt, mit einer EL-Schicht kombiniert, wobei die erstgenannte als Bauteil mit variablem Widerstand und die letztere als
kapazitives Bauteil wirkt, um so eine frequenzselektive EC-Schaltung
zu bilden, wodurch ein geeignetes Leuchtsichtgerät erhalten wird, dessen Lumineszenz in Abhängigkeit von der Stärke der Eingangsenergie
veränderlich ist.
Dieses energieempfindliche Leuchtsichtgerät weist eine energieempfindliche Widerstandsschicht, eine Vielzahl von in einem
Abstand voneinander in Form schmaler Streifen in der Widerstandsschicht
angeordneten ersten Elektroden, eine Vielzahl von in Form schmaler Streifen gegen die ersten Elektroden versetzt angeordneten
und von diesen durch eine Schicht eines dazwisehengefügten kapazitiven
äielektrisehen Materials in einem Abstand gehaltenen zweiten
Elektroden und^ine Vielzahl von in Form schmaler Streifen vorgese-,^-,,L
909847/0369 . henen
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henen dritten Elektroden auf, deren jede in einer in bezug auf den
• zwischen einander benachbarten ersten und zweiten Elektroden vorgesehenen
Zwischenraum im wesentlichen zentral gelegenen Stellung angeordnet ist und durch eine Schicht eines auf elektrischem .7ege
zur Lumineszenz bringbaren Materials, dessen Lumineszenz in Abhängigkeit
von der Stärke des angelegten elektrischen Feldes variabel ist, in einem Abstand von der Widerstandsschicht gehalten wird.
In der Darstellung der Figur I4, die eine Ausführungsform einer solchen Vorrichtung zeigt,bezeichnet die Bezugszahl 25
eine energieempfindliche Widerstandsschicht, beispielsweise eine
infrarotempfindliche photoleitende Schicht aus einem Material wie etwa PbS, PbSe oder (Cd-Hg)Te, die einen niederen spezifischen Dunkelwiderstand
aufweist. Eine Vielzahl von in einem Abstand voneinander angeordneten ersten Elektroden 35 ist in Form schmaler Metallstreifen
an der einen Oberfläche der Photoleiterschicht 25 angeordnet.
Die Bezugszahl 40 bezeichnet eine Vielzahl von in einem Abstand voneinander
angeordneten kapazitiven dielektrischen Schichten aus einem
Material wie beispielsweise SiO2tin deren jeder eine zweite
Elektrode 55 in Form eines schmalen Streifens angeordnet ist, wobei
es sich um einen Film von aus dem Vakuum niedergeschlagenen Gold, einer Anstrichfarbe oder Zinndioxyd handeln kann. Die Bezugszahl
bezeichnet eine lichtdurchlässige Halterungsplatte aus einem Werkstoff
wie beispielsweise einem Borsilicatglas. Eine Vielzahl von
in einem Abstand voneinander angeordneten dritten Elektroden 65., bei denen es sich um lichtdurchlässige, leitende Filme aus einem
Material wie beispielsweise Zinndioxyd handeln kann, liegt auf die
Halterungsplatte 120 auf. Zwischen der photoleitenden Schicht 25, _.
und einer jeden der dritten Elektroden 65 ist ein aus dem Vakuum, ,v
niedTge schlagener
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- 20 -
niedergeschlagener, schmaler, streifenartiger Film aus einen elektrolumineszierenden
Material wie beispielsweise Zinksulfid vorgesehen.
Die iseiuigssahl 44 bezeichnet Distanzschichten, die aus den
gleichen Material wie die Schichten 40 hergestellt sind. Doch können
diese Di stanz schichten 44 tuch fortgelassen werden, in welchem
Falle sich die Photoleiterschicht 25 unter Ausfüllen der nunmehr
ausgesparten Tt.ile in diese hineinerstrecken kann und die ersten
Elektroden ;>5 unmittelbar auf der EaIterungsplatte 120 oder aber
auf der gegenüberliegenden Oberfläche der photoleitcnden Schicht angeordnet sein können.
Die ersten Elektroden 35 und d-ie dritten Elektroden 65
sind über eine Leitung an die eine Klemme einer Sinuswellen-'..'echselSpannungsquelle
90 mit variabler Frequenz angeschlossen, während
die zweiten Elektroden 55 über eine Leitung mit der anderen Klemme der Wechsel Spannungsquelle 90 verbunden sind, wobei eine Sinuswellenspannung
Y(Ic) aufgenommen wird.
Figur 15 zeigt eine elektrische Ersatzschaltung für die
in Figur I4 wiedergegebene Vorrichtung. In Figur I5 repräsentiert
das Bezugszeichen C.. eine Kapazität in Richtung der Stärke der kapazitiven dielektrischen Schicht 40 zwischen der zweiten Elektrode
55 und der Photoleiterschicht 251 das Bezugszeichen R... einen
41
seitlichen Widerstand desjenigen Teils der infrarotempfindlichen
photoleitenden Schicht 25, der dem zwischen der zweiten Elektrode 55 und der dritten Elektrode 65 vorgesehenen Zwischenraum entspricht,
das Bezugszeichen R einen seitlichen Widerstand desjenigen ,Teils
der infrarotempfindlichen Photoleiterschicht 25, der dem zwischen
der ersten Elektrode 35 und der dritten Elektrode 65 vorgesehenen
Zwischenraum entspricht, und das Bezugezeichen C42 eine Kapazitä.
909847/0369 ^
in idciitung der Stärke der EL-Schicht 26 -zwischen der dritten
Elektrode 65 und der photoleitenden Schicht 25· Parallele V/iderstnndßkomponenten
sind hierbei nicht dargestellt, da sie für gewöhnlich im Vergleich zu dem V/iderstand R^2 äußerst hoch sind..
Auch wenn solche parallele Widerstandskomponenten in beträchtlichem
Umfang vorhanden sind, so wirken sie sich im Botrieb der erfindungsö-emäßen
Vorrichtung nicht aus, da sie parallel zu R anliegen.
Aus Figur 15 geht hervor, daß die Spannungsamplitude V2
einer über die EL-Schicht 26 angelegten Spannung V2(Jo) in bezug
auf Schwankungen der Betriebsfrequenz f (f = ^/2Tt) der Quellenspannung
Υ(μ3) eine Kennlinie mit einem einzigen Scheitel aufweist
und ihr Maximalwert V„ «= V „max bei f = f erhellten wird, das heißt
wenn die Resöiianzwinl<elfrequenz ίο durch die Gleichung
ausgedrückt' wird. Die Spannung V0 ist somit durch geeignete Einstellung
der Frequenz f innerhalb eines Bereichs von O < V0
< Vnmax variabel". Deshalb wird das Verhältnis V/V„ der angelegten Spannung
auch dännnicht exzessiv, wenn die photoleitende Schicht 25 im
Dunkelzustand einen"äußerst niedrigen Widerstand hat. Es ist klar,
daß'3ιέ"Widerstände R., und R42 durch Bestrahlung mit dem infraröteii
Strähiungseingang L-, abnehmen und folglich u>
in Abhängig-3";MceiF-vÖä
L^cerhöht wird. Es ist auch klar, daß, wenn beim Zuführen
tlseSpf£iofi§n Eingangs L^'U'ie irequenz f (also auch cd) in geeigneter
%efs# fö'stgeiegfisi1," fo (also auch ύ>
) zunimmt und es ist so-
i,°"dre Spannung V0 zu verändern. Der optische Ausgang L0
*ir 26· variiert in einem breiten Bereich in nichtline-90384 70i ^
arer Weise in bezug auf Änderungen der Spannung V2- Schon eine
geringe Änderung der Widerstände R.. und E42, bezogen auf den
Eingang L,, ist daher geeignet, den Ausgang L2 über einen bemerkenswert
breiten Bereich hinweg zu regeln.
Wird nun als optischer Eingang L1 ein Infrarotbild projiziert
und die Frequenz f so gewählt, daß für die Spitzenhelligkeitsteile des Bildes der Beziehung CoJtJO <
1 oder 4)Q/io
> 1 entsprochen wird, so kann ein EL-Ausgangsbild L2 erhalten werden, das
in bezug auf den Eingang L, entweder positiv oder negativ ist. Anderseits kann auch ein EL-Ausgangsbild L„ von gemischt positiver
und negativer Beschaffenheit erhalten werden, wenn die Frequenz f
so gewählt wird, daß im Dunkelzustand, in dem kein Eingang L, vorhanden ist, der Beziehung Lq /ic
< 1 sowie im Falle der Bestrahlung mit dem Eingang L, der Beziehung to/te
> 1 entsprochen wird. Die Betriebskenndaten einschließlich des Kontraste und des Kontrastverhältniaaes
können durch eine geeignete Einstellung der Frequenz f in der obenbeschriebenen Weise in einem breiten Bereich variiert
werden.
Es sei nochmals auf Figur I4 Bezug genommen. Hier ist
R41 gleich Rj2' wenn die dritte Elektrode 65 genau in der Mitte
zwischen der ersten Elektrode 35 und der benachbarten zweiten
Elektrode 55 angeordnet ist, wie dies auch gezeigt wird. In diesem
Fall zeigt die einen einzigen Scheitel aufweisende Kennlinie für V2 (oder den optischen Ausgang L2), bezogen auf f, also die
Frequenzselektivität, ihre schärfste Ausprägung, wenn die Bedingung C42 « 2 C41 erfüllt ist. Hieraus ergibt sich für das Verhältnis
der angelegten Spannungen V2max/V2 = 1/4 und die Winkelfrequenz
Ä>o ist durch (ύο = 2TJf0 = l/<ß G41 R41 gegeben.Es sei nun an-
909847/0369 - — ^
genommen, daß der seitliche Abstand zwischen den dritten Elektro- - den 65 und den zweiten Elektroden 55 gleich P1 und der seitliche
Abstand zwischen den dritten Elektroden 65 und den ersten Elektroden 35 gleich P ist. Dann wäre also P1 =P2 die erforderliche
Bedingung für die Realisierung der Beziehung R^1 = R-2· Es sei
weiterhin angenommen, daß die Schichten 40 und 26 die relativen dielektrischen Konstanten £, beziehungsweise S2 sowie die Stärken
t, beziehungsweise t?, die zweiten Elektroden 55 die Breite
w, und die dritten Elektroden 65 die Breite w„ aufweisen. Die
Optimalbedingung Q = 2 C., läßt sich dann durch eine geeignete
Auswahl dieser Teile hinsichtlich der elektrischen und geometrischen Erfordernisse erfüllen, so daß einer Gleichung
entsprochen wird.
Es sei angenommen, daß für den die Schicht 26 bildenden,
aus dem Vakuum niedergeschlagenen ZnS-EL-FiIm t? = 8 und to = 1μ
sowie für die Elektrode 65 weiterhin w? = 5Ou und für den die Schicht
40 bildenden SiO2-FiIm S1 = 5 und t = Iu sei. Die Breite w der
Elektrode 55 ergibt sich dann zu W1 = 4Ou. Da andererseits der die
Schicht 25 bildende PbS-FiIm im Dunkelzustand einen spezifischen Oberflächenwiderstand von etwa 2 Hfl/cm hat, ist unter der Voraussetzung
P-. = Pg = 25Ο/1 die Resonanzfrequenz im Dunk el zu stand zu
fQ(i*^25,5 kHz gegeben. Die Betriebsfrequenz f der Wechselspannungsquelle
90 ist daher bei dieser Ausführungsform unter Berücksichtigung
der Frequenz f , innerhalb eines variablen Bereichs von einigen
Kilohertz bis zu einigen hundert Kilohertz eingestellt. Die Spannung V wird unter Berücksichtigung der dielektrischen Durch*. . .·
schlagfestigkeit der Schicht 25 mit einem Wert von 50 bis 100.Volt,
gewählt und Vgaax beläuft sieh deshalb etwa auf 12,5 bis 25 Volt,
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WaB
AAD.1
was hinreichend ist, um die aus dem Vakuum niedergeschlagene EL-Schicht
26 zur Lumineszenz anzur-ügen.
Die Eigenschaften eines Materials wie etwa PbS verschlechtern sich merklich, wenn es der umgebenden Luft ausgesetzt
ist. Bs ist deshalb erwünscht, die Oberfläche der Schicht 25 mit
einer Schutzschicht aus einem für den Energieeingang L, durchlässigen
Material zu bedecken oder die gesamte Vorrichtung in ein luftdichtes Gehäuse, das mit einem inerten Gas gefüllt ist, einzuschließen.
Eine abgeänderte Ausführunjsform der Vorrichtung der Figur
14 ist in Figur 16 dargestellt, wobei zur Bezeichnung von
gleichartigen Teilen, die auch in Figur I4 erscheinen, die gleichen
3ezugszahlen verwendet wurden. Die Vorrichtung der Figur 16 weist eine EL-Schicht 26 und eine kapazitive dielektrische Schicht 4,0.
auf, die beide in durchgehender, flächiger Forra ausgebildet; sind,
und unterscheidet sich von der Vorrichtung der Figur I4 dadurch,
daß die Schicht 40 und die zweiten Elektroden 55 einerseits unter
Zwischenfügen einer Photoleiterschicht 25 in Gegenüberstellung zu
den dritten Elektroden 65 anderseits angeordnet sind. Dieser Aufbau bietet insofern Vorteile, als er sehr leicht herzustellen ist
und die Schicht 40 jeglicher Zersetzung der Schicht 25 durch die
Zinwirkung der umgebenden Luft vorbeugt. Falls es nicht erwünscht ist, von der EL-Schicht 26 ausgestrahltes Rückführlicht auf die
energieempfindliche Widerstandsschicht 25 einwirken zu lassen,
kann eine dünne kapazitive Schicht eines schwarzen Materials zwischen
die Schichten 25 und 26 eingefügt werden, um so ein Rückführen
des optischen Ausgangs in die Schicht 25 zu verhindern.
90 984 7/036 9
Noch eine weitere Ausführungsforia der Erfindung bezieht
sich auf ein energieempfindliehes Leuchtsichtgerät, daa eine energie empfindliche -iViderstandsschicht, deren Widerstand in Abhängigkeit
von der Intensität einer Eingangsenergie variabel ist, eine Txelzahl von in der Yftderstandsschicht alternierend in Form von
Drähten angeordneten ersten Elektroden und in Form von Drähten angeordneten zweiten Elektroden, wobei jede dieser zweiten Elektroden
mit einem kapazitiven dielektrischen Katerial bedeckt ist,eine
Txelzahl von in einem Abstand von der energieempfindlichen Widerstandsschicht und jeweils in einer in bezug auf einen zwischen einander
benachbarten ersten und zweiten Elektroden vorgesehenen Zwischenraum
im wesentlichen zentral gelegenen Stellung angeordneten dritten Elektroden und eine zwischen die dritten Elektroden und die
energieempfindliche Widerstandsschicht eingefügte Schicht aus einem
kapazitiven lumineszierenden Material aufweist, wobei das kapazitive lumineszierende Material ein solches ist, dessen Lumineszenz
in Abhängigkeit von der Stärke des angelegten elektrischen Feldes
veränderlich ist. .
In der Darstellung der die obige Ausführungsform wiedergebenden
Figur 17 weist das energieempfindliche Leuchtsichtgerät
eine energie^empfindliche Widerstandsschicht 2^ auf, bei der es
sich zum Beispiel um eine infrarotempfindliche Photoleiterschicht
aus einem Material wie beispielsweise PbS, PbSe oder (Cd-Hg)Te,
das einen geringen spezifischen Dunkelwiderstand aufweist, oder
um eine dünne ohmische photoleitende Schicht aus einem Material wie
beispielsweise CdS oder CdSe, das einen so geringen spezifischen
Dunkelwiderstand aufweist, daß es Msher für eine Verwendung in Lieh tver starkem als ungeeignet galt, handeln kann. Eine Vielzahl
von dralltartigen ersten Elektroden 35 aus einein drahtförmigen,
leitenden V.'erstoff, beispielsweise Metallfäden, und eine Vielzahl
von drahtartigen zweiten Elektroden 55 aus einem drahtförnigen,
leitenden Werkstoff, 'beispielsweise Metallfaden, sind
parallel zueinander nach Art eines Gitters in dieser Schicht angeordnet. Eine jede der letztgenannten Elektroden 55 ist mit
,einem einen geringen dielektrischen Verlust aufweisenden kapazitiven
dielektrischen Material 40, so beispielsweise mit einem formaldehydartigen Harz oder mit Glasomail bedeckt. Eine Vielzahl
von schmalen, streifenartiven dritten Elektroden 65, bei
denen es sich um lichtdurchlässige,leitende Filme aus einem ;.jaterial
wie beispielsweise Zinndioxyd handeln kann, sind auf einer lichtdurchlässigen Halterungsunterlage 120 aus einem Material
wie beispielsweise Glas angeordnet. Die dritten Elektroden 65
v/erden durch eine dazwischengefügte, auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbare Schicht 2C in einem Abstand von der Photoleiterschicht
25 gehalten und eine jede der Blektroden 65 ist in
einer in bezug auf einen zwischen einander benachbarten ersten und zweiten Elektroden 35 beziehungsweise 55 vorgesehenen Zwischenraum
im wesentlichen zentral gelegenen Stellung angeordnet. Die auf elektrischem Wege zur Lumineszenz zu bringende Schicht ist
aus einem elektrolumineszierenden (EL-) Material, beispielsweise
aus Zinksulfid, hergestellt. Die ersten Elektroden 35 und die
dritten Elektroden 65 sind mit der einen Klemme einer Sinuswellen-Wechsel
Spannungsquelle 90 verbunden, während die zweiten Elektroden
55 mit der anderen Klemme der Wechselspannungsquelle verbunden
sind, wobei von dort eine Sinuswellenspannung V(u>) aufgenommen
wird.
Figur 18 zeigt eine elektrische Ersatzschaltung für die
BAD
9098U/0369 "ΙΤΙ r_" * in
in Figur 17 dargestellte Vorrichtung. In Figur 18 repräsentieren
'das Bezugszeichen Cf-, eine Kapazität des kapazitiven dielektrischen
Materials 40 zwischen der zweiten Elektrode 55 und der photoleitenden Schicht 25, die Bezugszeichen R51 und R^2 seitliche
Widerstände der photoleitenden Schicht 25 zwischen dem kapazitiven
dielektrischen Material 40 und der ersten Elektrode 35 und
das Bezugszeichen Cp.? eine Kapazität der EL-Schicht 26 zwischen
der Schicht 25 und der dritten Elektrode 65.
Aus den Figuren 17 und 18 ^eIi t hervor, daß eine über die
SL-Schicht 26 angelegte Spannung V„(to) und folglich auch die Kapazität
Cj- in bezug auf die Frequenz f der Spannung V(i*>) eine Kennlinie
mit einem einzigen Scheitel zeigt und ihr Maximalwert V „max bei einer Resonanzwinkelfrequenz
1 lh = 2Ttf =
'/C51 C52 R51 R52
erhalten wird. Wenn man daher· den Viert für die Frequenz f in geeigneter
Weise wählt, kann V„(ü) innerhalb eines Bereichs von Null
bis T max unbeschadet des geringen Widerstandes der Schicht 26 auf
jeden erwünschten Wert eingestellt werden. Weiterhin verringern sich
die Widerstände R^1 und R™ bei Bestrahlung mit einem Energieeingang
L-,, wobei es sich um sichtbare Strahlen oder Infrarotstrahlen
handeln kann, und A) wird hierdurch erhöht. Wird also die Frequenz
f in geeigneter Weise eingestellt oder veränderlich gemacht, so zeigt V2(id) bei einer erhöhten Intensität der Eingangsenergie
eine Zunahme, eine Abnahme oder eine Kennlinie mit einem einzigen
Scheitel.
Ein optischer Ausgang Lg von der EL-Schicht 26 unterliegt
90984 770369'.-- *. bad
in bezug auf Änderungen der Amplitude der Spannung Vpta) starken,
nichtlinearen Schwankungen. Y/ird also als Eingangsenergie L-, ein
optisches Bild projizi&rt und die Frequenz f in geeigneter Weise gewählt, so kann, wie erwünscht, ein positives, negatives oder gomischt
positives und negatives EL-Ausgangsbild erhalten werden.
Macht man die Frequenz f variabel, so ist es auch möglich, in einem breiten Rahiaen eino Einstellung der Betriebskenndaten vorzunehmen.
Falls weiterhin die Schicht 25 auf den optischen Ausgang Lp anspricht, so Laan ein Teil dee optischen Ausgangs L9 in
die die 7.7i der stünde Rj-, und R1. „ aufweisende Schicht 25 rückgeführt
werden, um bo dio Empfindlichkeit zu erhöhen und eine Einstellung
der Betriebskenndaten zu bewirken. Ist eine selche Rückführung
des optischen Ausgangs unerwünscht, so kann eine opake Schicht eines ohmischen oder kapazitiven Materials, beispielsweise
schwarze Anstrichfarbe, zur Vermeidung der unerwünschten
Rückführung zwischen die Schichten 25 und 26 eingefügt sein.
In der Darstellung der Figur 16 ist vorgesehen, daß die EL-Schicht 2b sich in gleichmäßiger Ausbildung und zusammenhängend
oder durchgehend unter den ersten Elektroden 35 und den zweiten
Elektroden 55 erstreckt. Doch ist dies nicht unbedingt erforderlich und es können mit Ausnahme von die dritten Elektroden 65 bedeckenden
Teilen alle anderüii Teile der Schicht 26 fortgelassen
werden. In diesem Fall kann ein lichtdurchlässiges Material wie beispielsweise ein Kunststoff oder ein lichtreflektierendes Material wie beispielsweise Titanoxyd dazu benutzt werden, die freien
Zwischenräume oder Aussparungen auszufüllen. Auch in diesem Pail kann es sich,bei der dritten Elektrode 65 üb eine flächige Elek->
trode handeln, die sich im wesentlichen in voller Länge zwischen
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den einander benachbarten ersten und zweiten Elektroden (35 ^eziehungeweise
55) erstreckt.
In der in Figur 17 gezeigten Ausfübrungsform können die
dritten Elektroden 65 als Metalldrähte statt in der beschriebenen,
schmalen streifenartigen Form ausgebildet sein« Auch muß das EL-Uaterial
nicht notwendigerweise in der abgebildeten Schichtform
ausgebildet sein, sondern kann mit einem geeigneten Bindemittel, so beispielsweise iait einem Bindemittel aus organischem Harz oder
mit Glasemail vermischt und zu einer Ponn ausgebildet sein, die
hinreicht, um die dritte Elektrode 65 zu bedecken, falls diese
Elektrode drahtförmig ist. In diesem Pail können die Zwischenräume
zwischen den mit dem EL-Material bedeckten dritten Elektroden
65 wie im obigen beschrieben mit einem lichtdurchlässigen oder
lichtreflektierenden dielektrischen Uaterial ausgefüllt sein. Die zweite Elektrode 55 ist vorzugsweise in die ein energieempfindliches
Bauteil darstellende Schicht 25 eingebettet, um die Serienkapazität
C^1 wirkungsvoll zu nutzen, doch kann die erste Elektrode
35 an einer beliebigen Stelle im Inneren oder an der Oberfläche
der Schiebt 25 angeordnet sein, vorausgesetzt, daß sie mit der
Schiebt 25 in einem guten elektrischen Kontakt steht. Um im Eahmen
eines zweckdienlichen Aufbaus der frequenzselektiven SC-Schaltung
der Figur 18 eine befriedigende elektrische Verbindung zwischeriien
Widerständen R1--, , Hn „ und der Kapazität G,.„ zu gewährleisten, kann
51 52 52
ein schmaler Streifen, bei dem es sich um einen aus dem Yakuum abgeschiedenen
Metallfilm oder um einen Film eines leitenden Anstrichs handeln kann, zwischen diejenigen Teile der EL-Schicht und der
energieempfindlichen Widerstandsschicht eingefügt werden, die dem
n;' Tei'l- des Zwischenraums zwischen der ersten und der zweiten
_ _ Elektrode
9 O 9 8 h 7 / O 3 6 9 BAD ORiGiMAL
Elektrode entsprechen, und kann von diesen Schichten elektrisch
isoliert sein.
Gemäß der obige'n Beschreibung kann durch die Erfindung
ein energieempfindliches Leuchtsichtgerät, das eine energieempfindliche
Widerstandsschicht mit niedrigem Widerstand aufweist, geschaffen
werden. Die Eingangsenergie ist nicht auf Lichtstrahlen
beschränkt und magnetische Energie ist ale Eingang verwendbar, wenn eine mit einem magnetischen Widerstand behaftete Schicht
eines Materials wie beispielsweise InSb benutzt wird. Es können
demgemäß bei einer geeigneten Auswahl der Werkstoffe verschiedenartige Vorrichtungen ins Auge gefaßt werden. Bei dem elektrolumineszierenden
Material muß es sich nicht notwendigerweise um ein einen niederen dielektrischen Verlust aufweisendes Material von
kapazitiver Beschaffenheit handeln, sondern es kann auch ein anderes
Llaterial Verwendung finden, wenn es eine geeignete parallele
Kapazitätskomponente auf weist,da 0,-p una 8r?>
wie aus Figur 18 hervorgeht, parallel zueinander liegen. Im Rahmen eines erfindungsgemäßen
Aufbaus kann die energieempfindliche Widerstandsschicht
zu sehr geringer Stärke ausgeformt sein, wobei dennoch Schwankungen ihres seitlichen Widerstandes nutzbar gemacht werden«
Aufgrund der obigen Tatsache bildet sie ein Widerstandsbauteil,
dessen parallele Kapazitätskomponente äußerst klein ist. Dies verschafft den Vorteil einer guten Frequenzselektivität und die
nutzbarmachung der Kapazität eines die zweiten Elektroden bedeckenden
dielektrischen Materials bietet den weiteren Vorteil der leichten Herstellbarkeit eines LeuchtSichtgeräts von einfachem Aufbau.
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Claims (1)
- : Pa tent anspräche1. Energieempfindliches Leuchtsichtgerät, dadurch gekennzeichnet, daß ein energieempfindliches Bauelement (5, 6» 3>..4)> dessen Widerstand oder Kapazität in Abhängigkeit von der Größe einer ihm zugeführten Energie variabel ist, ein auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbares Bauelement (9)» eine zumindest entweder das energieempfindliche Bauelement (5» 6} 3s A) oder das auf elektrischem Wegezur Lumineszenz bringbare Bauelement (9) als Komponente enthaltende, frequenzselektive RC-Schaltung und.eine mit einer zusammengesetzten, das energieempfindliche Bauelement (5, 6\ 3> 4) und das auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbare Bauelement (9) enthaltenden Anordnung verbundene Wechselspannungsquelle (l, 2) vorgesehen sind, wobei die an das auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbare Bauelement (9) angelegte Spannung durch Änderungen der durch die RC-Schaltung unter Ansprechen auf das Zuführen der zugeführten Energie festgelegten Frequenz regelbar ist.2. Energieempfindlicheβ Leuchtsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbare Bauelement (9) aus einem elektrolumineszierenden Material hergestellt ist.3· Energie empfindlich es Leuchtsichtgerät nach Anspruch Ij dadurch· gekennzeichnet, daß das energieempfindliche Bauelement (5, 6» 3, 4) aus einem Photoleitermaterial hergestellt ist*." ; ■4. Energieempfindlicheβ Leuchtsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das energieempfindliche Bauelement (5, 6j 3, 4) zum Ertasten einer optischen Ausgangsleistung des auf elektrischem Y/ege zur Lumineszenz bringbaren Bauelements (9) betätigbar angeord-netist· 909847/0369 ,W original5. Energieempfindliches Leuchtiuchtgürät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daa enargieenpfindliche Bauelement (5, 6; 3, 4) ein für die zu^eführte Energie ansprechbares Bauteil (27) un<l ein energieernpfindliches, für eine aus de.n auf elektrischem Y/ege zur Lumineszenz bringbaren Bauelement (9) rückgeführte optische Ausgangsleistung ansprechbares Bau beil (28) aufweist.6. EnergieempfindIicnes Leuchbsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die HC-ochaltung im wesentlichen eine Parallelschaltung einer ersten Kapazität (C, „) und eines ersten ϊ/iderstandes (R-I9) und eine hinter diese Parallelschaltung geschaltete Serienschaltung einer zweiten kapazität (C,,) und eines zweiten V/iderstandes (R-I1) aufweist, wobei zumindest ein Teil der ernten Kapazität (C1 ) aus einem auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbaren Bauteil (26), dac unter Ansprechen auf das angelegte elektrische Feld zur Lumineszenz bringbar ist und dessen Lumineszenz in Abhängigkeit von der Stärke de3 angelegten Feldes veränderlich ist, besteht und wobei zumindest entweder die zweite Kapazität (C,-,) oder der erste und zweite /Widerstand (R12 R1Ί) aus einem energieempfindliehen Bauteil (25) besteht, dessen Kapazitäts- oder Widerstandswert in Abhängigkeit von der GröBe der zugeführten Energie, veränderlich ist.7. Energieempfindliches Leuchtsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die RC-Schaltung im wesentlichen eine Parallelschaltung einer ersten Kapazität (C12) und eines ersten Widerstandes (R12) und eine hinter diese Parallelschaltung geschaltete Serienschaltung einer zweiten Kapazität (C11) und eines zweiten Widerstan- ^11) aufweist, wobei zumindest ein Teil der ersten Kapazität ) aus einem auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbaren909847/0389 ~~'Bauteil (26), das unter Ansprechen auf das angelegte elektrische Feld zur Lumineszenz bringbar ist und desseu Lumineszenz in Abhängigkeit von. der Stärke des angelegten Feldes veränderlich ist, "besteht, wobei zumindest entweder der erste oder der zweite Widerstand (Eι S,) aus einem energieerapfindlichen Widerstandsbauteil (25) r dessen Viiderstand in Abhängigkeit von der Größe der zugeführ-· ten Energie veränderlich ist, besteht und wobei die zweite Kapazität (C11.) aus einem für die zugeführte Energie nicht ansprechbaren dielektrischen Bauteil (40, 60 ) besteht.8. Energieempfindliches Leuchtsichtgerät nach An spruch 7r dadurch gekennzeichnet, daß zumindest entweder der erste Widerstand (R12) ader der zweite Widerstand (H,,) aus einem Photoleitermaterial hergestellt ist.9. Energieeiapfindliches Leuchtsichtgerät nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß der erste V/iderstand (R, ?) und der zweite Widerstand (Ii11) aus dem gleichen Photoleitermaterial hergestellt sind.10. Energieempfindliches LeuchtSichtgerät nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der erste Widerstand (E-vp) und.der zweite Widerstand (E11)^US unterschiedlichen Photoieitermaterialien hergestellt sind«11. Energie empfindliche s Leuchtsichtgerät nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen zusammengesetzten Aufhau (4G* βθ* 25, 26), wobei eine Viel.z.ahl, von auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbaren Bau-.·,^j,teilen (26) in Abständen voneinander vorgesehen sind, wobei es sich ;: hei dem energieempfindlichen Bauelement (5, 6$'5,4) um ein energieempfindliches ¥iderstan,dsb.au!teil (25) mit einheitlicher oder zusammengesetzter Schicht handelt, dessen Widerstand in Abhängigkeit von derBAD ORIGINALGröße der zugeführten Energie veränderlich ist, wobei das energieempfindliche Widerstandsbauteil (25) die eine Oberfläche eines jeden auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbaren Bauteils (26) bedeckt und die Zwischenräume zwischen den einander benachbarten, • auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbaren Bauteilen (26) ausfüllt und wobei ein dielektrisches Bauteil (40) an derjenigen Oberfläche des Widerstandsbauteils (25) vorgesehen ist, die der Oberfläche, in der die auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbaren Bauteile (26) angeordnet, sind, abgekehrt ist, wobei der zusammengesetzte Aufbau (40, 60, 25, 26) mit der Wechsel Spannungsquelle (90) Verbunden ist.12. Energieempfindliches Leuchtsichtgerät nach Anspruch 11» gekennzeichnet durch einen zusammengesetzten Aufbau (40, 60, 25» 26), wobei das dielektrische Bauteil (40) auf der einen Oberfläche des energieempfindlichen Widerstandsbauteils (25) befestigt ist, wobei dessen andere Oberfläche eine Vielzahl von lini&nfümigen, streifenartigen oder ähnlichen Aussparungen aufweist und die auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbaren Bauteile (26) in diesen Aussparungen angeordnet sind.13. Energieernpfindliches Leuehteichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein energieempfindliehe^s Wideratandsbauteil (25) mit einheitlicher oder zusammengesetzter Schicht* eine fielzahl von auf der einen Oberfläche des energieempfindlichen Widerstandsbauteils (25) angeordneten ersten Elektroden {47), wobei diese ersten Elektroden {.47} unter Ausbildung von Zwischenräumen (46) parallel zueinander in einem geeigneten Abstand voneinander angeordnet sind» eine Vielzahl von auf der gleichen Seite, auf der die ersten Elektroden (47) angeordnet sind, angeordneten zweiten Elektroden (jo),wobei OmGfNAJwobei die zweiten Elektroden (30) jeweils in einer in bezug auf ei-' nen zwischen einander benachbarten ersten Elektroden (47) vorgesehenen Zwischenraum (46) im wesentlichen zentral gelegenen Stellung angeordnet und von den ersten Elektroden (47) durch ein dazwi30hengefügtes, kapazitives, auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbares Bauteil (26) in einem Abstand gehalten sind* und eine Vielzahl von auf derjenigen Seite angeordneten dritten Elektroden (50), die der Seite gegenüberliegt, auf der die ersten Elektroden (47) angeordnet sind, wobei die dritten Elektroden (50) jeweils in einer in bezug auf einen zwischen einander benachbarten ersten xülektroden (47) vorgesehenen Zwischenraum (46) im wesentlichen zentral gelegenen Stellung angeordnet und von dem energieempfindlichen Widerstandsbauteil (25) durch ein dielektrisches Bauteil (40) in einem Abstand gehalten sind, wobei die ersten Elektroden (47) un<l die zweiten Elektroden (30) an die eine Klemme (91) einer Wechselspannungsquelle (90) und die dritten Elektroden (50) an die andere Klemme (92) der Wechsel Spannungsquelle (90) angeschlossen sind, vorgesehen sind.14· Energieempfindliches Leuchtsichtgerät nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die zweiten Elektroden (30) als auch die dritten Elektroden (50) parallel zueinander in einem Abstand voneinander angeordnete Elektroden sind.15· Energieempfindlichea Leuohtsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein energieempfindliches Wideretandsbauteil (25)1 eine Vielzahl von in Form schmaler Streifen in dem Widerstandgbaüteil (25) in einem, Abstand voneinander angeordneten ersten .Elektroden (35); eine Vielzahl von in Form schmaler Streifen gegen die ersten Elektroden (35) versetzt angeordneten und von den ersten Elek-'909847/0369 ^v ^1 ' trodenBAD ORiGiNALtroden (35) durch eine Schicht (40) eines kapazitiven dielektrischen Materials in einem Abstand gehaltenen zweiten. Elektroden (55); und eine Vielzahl von in Dorn schmaler Streifen jeweils in einer in :bezug auf einen zwischen einander benachbarten ersten Elektroden (35) und zweiten Elektroden (55) vorgesehenen Zwischenraum im wesentlichen zentral gelegenen Stellung angeordneten und von dem energieempfindlichen ',/ider Standsbauteil (25) durch eine Schicht (26) eines auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbaren Materials, deren Lumineszenz in Abhängigkeit von der Stärke des angelegten elektrischen Feldes veränderlich ist, in einem Abstand gehaltenen dritten Elektroden (65) vorgesehen sind.16. Energieeiapfindl iches Leuchtsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daij ein energieempfindliches Widerstandsbauteil (25) > dessen Widerstand in Abhängigkeit von der Größe der zugeführten Energie veränderlich ist; eine in dem energieempfindlichen Widerstandsbauteil (25) alternierend angeordnete Vielzahl von ersten Elektroden (35) in Form von Drähten und Vielzahl von zweiten Elektroden (55) in Form von Drähten, wobei jede der zweiten Elektroden (55) mit einem kapazitiven dielektrischen Material (40) bedeckt ist; eine Vielzahl von in einem Abstand von dem energieempfindlichen Widerstandsbauteil (25) und jeweils in einer in bezug auf einen zwischen einander benachbarten ersten Elektroden (35) und zweiten Elektroden (55) vorgesehenen Zwischenraum zumindest im wesentlichen zentral gelegenen Stellung angeordneten dritten Elektroden (65); und eine zwischen den dritten Elektroden (65) und dem energieempfindlichen Widerstandsbauteil (25) eingefügte Schicht (26) eines kapazitiven, auf elektrischem Wege zur Lumineszenz bringbaren Materials, wobei die Lumineszenz des kapazitiven, auf elektrischem Wege t - t zur7/0^69 B*o o■■·'- sur-täumineezenz bringbaaren L'aterials in Abhängigkeit von der Stärke L des angelegten elektrischen Feldes veränderlich ist, vorgesehen ■ sind»17* EnergieempfindlicheB Lettöhtsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Wechselspannungsquelle (l, 2j 90) veränderlich ist*18. Energieempfindliches Leuchtsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennze lehnet» daß die Frequenz der Wechsel .Spannungequelle (l, 2 V 90.) außerhalb des Bereichs der durch Eufübrung von Energie bewirkten Schwankuttgen, der Jiesonanzfrequenz der RC-Schaltung liegend und zu gleichsinnigen Änderungen mit den durch Bestrahlen mit der 2uführungeenergie bewirkten Änderungen dieser Resonanzfrequenz betätigb&r wählbar ist»19» Energieempfindliches Leuchtsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch geketoizeiötoSK&t» daß die Frequenz der Wechsel Spannungsquelle (l, 2·, 90) außerhalb dfes Bereichs der durch Euführung von Energie bewirkten Schwankungen der Besonanafrequenz der RD-Söhaltung liegend und zu gegensinäaigen Indferuttgen gegenüber den durch Bestrahlen mit der Zuführungsenergie bewirkten änderungen dieser Resonanzfrequenz betätigbar wählbar ist.20» Energieempfindliches Leuchtsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Wechselspannungsquelle (I1 2% 90} zu Änderungen innerhalb des Bereichs der durch Zuführung -von Energie bewirkten Schwankungen der Resonanzfrequenz der IG-Schaltung betätigt) ar wählibar ist.BADORIGfNALiOSS4 7/0.3.69
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