DE2028235C3 - Festkörperbildwandler mit einer dünnen Schicht aus einem flüssigen Kristall - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Festkörperbildwandler der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Flüssige Kristalle sind Stoffe, die, wenn sie in einer dünnen Schicht vorliegen, in einem bestimmten Temperaturbereich besondere Anordnungen von langgestreckten Molekülen aufweisen, je nachdem, ob sie zur smektischen, cholesterischen oder nematischen Gruppe gehören. Die Moleküle der nematischen flüssigen Kristalle weisen parallele Achsen auf, können jedoch gegenseitig gleiten. Solche Stoffe sind im Ruhezustand durchsichtig; wenn man jedoch eine elektrische Spannung auf sie einwirken läßt, werden durch den hindurchfließenden elektrischen Strom Turbulenzen innerhalb der Flüssigkeit erzeugt, die sich in einer Streuung des durch die Flüssigkeit gehenden Lichtes auswirken, wobei diese Streuung um so stärker ist, je höher die angelegte Spannung ist.

Bei einem aus der GB-PS 1123117 bekannten Festkörperbildwandler der eingangs beschriebenen Art besteht die Flüssigkristallschicht aus einem cholesterischen Flüssigkristall, und die Wirkungsweise beruht auf der Sichtbarmachung eines elektrischen Feldes durch eine farbselektive Streuung. Ein cholesterischer Flüssigkristall hat die Eigenschaft, daß er von einem auftreffenden Licht einer äußeren Lichtquelle einen sehr schmalbandigen Anteil diffus zurückstreut und den dazu komplementären Rest durchläßt. Die Wellenlänge zurückgestreuten Anteils hängt von verschiedenen Faktoren ab, insbesondere von dem Material des Flüssigkristalls und von der Temperatur; sie ändert sich außerdem in Abhängigkeit von der FeIdstärke eines auf den Flüssigkristall einwirkenden elektrischen Feldes. Wenn somit der Flüssigkristall mit weißem Licht angestrahlt wird, erscheint er in einer bestimmten Farbe, wenn kein elektrisches Feld angelegt ist, und diese Farbe ändert sich beim Anlegen eines elektrischen Feldes in Abhängigkeit von der Feldstärke. Wenn auf verschiedene Stellen der Flüssigkristallschicht unterschiedliche Feldstärken einwirken, erscheinen diese Stellen in verschiedenen Farben. Durch die Photowiderstandsschicht, die zusammen mit der Flüssigkristallschicht zwischen den Elektroden angeordnet ist, soll eine einfallende Erregerstrahlung mit örtlich unterschiedlicher Intensität in eine entsprechende Feldstärkenverteilung in der Flüssigkristallschicht umgewandelt werden. Da ein cholesterischer Flüssigkristall einen sehr hohen spezifischen Widerstand hat, wirkt er praktisch wie ein Dielektrikum; bei dem bekannten Festkörperwandler bildet daher die Flüssigkristallschicht zusammen mit der Photowiderstandsschicht einen kapazitiven Spannungsteiler zwischen den beiden Elektroden. Für den normalen Betrieb als Festkörperbildwandler muß daher eine Wechselspannung an die Elektroden angelegt werden, weil dies die einzige Möglichkeit ist, eine Spannung zwischen dem von der Photowiderstandsschicht gebildeten veränderlichen ohmschen Widerstand und dem von der cholesterischen Flüssigkristallschicht gebildeten festen kapazitiven Blindwiderstand aufzuteilen. Beim Anlegen einer Gleichspannung bildet sich dagegen nur eine vorübergehende Feldverteilung des Einschwingvorgangs aus. Selbst beim Betrieb mit einer Wechselspannung erweist es sich als sehr störend, daß sich unterschiedliche Intensitäten der Erregerstrahlung nicht in Helligkeitsunterschieden, sondern in unterschiedlichen Farben des wiedergegebenen Bildes äußern; dies steht im Widerspruch zu dem natürlichen Bildeindruck und entspricht nicht den üblichen Anforderungen an einen Bildwandler. Als sehr störend erweisen sich auch die zusätzlichen

Farbänderungen bei Temperaturschwankungen.

Aus der NL-OS 6804461 ist andererseits eine eiektrooptische Anzeigevorrichtung bekannt, bei der eine dünne Schicht aus einem nematischen Flüssigkristall verwendet wird. Die anzuzeigende Information ist durch die Form und Erregung .on Elektroden bestimmt, die unmittelbar an den beiden Flächen der Flüssigkristallschicht anliegen; diese Elektroden sind beispielsweise durch sich kreuzende Leiterstreiien gebildet, drjen Kreuzungspunkte ein Punktraster ergeben. Beim Anlegen einer Spannung an zwei einander gegenüberliegende Elektroden fließt ein elektrischer Strom in Form eines Ionentransports quer durch die Flüssigkristallschicht. Dieser Stromfluß verursacht eine Turbulenzerscheinung, welche die Flüssigkristallschicht für alle Wellenlängen des einfallenden Lichts mehr oder weniger stark streuend macht. Bei der Änderung der optischen Eigenschaft handelt es sich also in diesem Fall um eine dynamische Streuung in einer Schicht, die elektrisch als ohmscher Widerstand erscheint. Diese bekannte Anzeigevorrichtung spricht aber nicht auf eine einfallende Strahlung an; sie eignet sich daher weder als Bildverstärker noch als Festkörperwandler.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Festkörperbildwandlers der eingangs angegebenen Art, der beim Anlegen einer Gleichspannung ein durch die Intensitätsverteilung einer einfallenden Strahlung dargestelltes Bild in Form eines sichtbaren Hell-Dunkel-Bildes von großer Helligkeit, gutem Kontrast und großer Bildschärfe naturgetreu wiedergibt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem Festkörperbildwandler nach der Erfindung wirken die Photowiderstandsschicht und die dünne Schicht aus einem nematischen Flüssigkristall zwischen den beiden Elektroden wie ein Widerstandsspannungsteiler aus rein ohmschen Widerständen, dessen Teilerverhältnis örtlich durch den strahlungsabhängigen Widerstand der Photowiderstandsschicht veränderlich ist. Es ist daher durch Anlegen einer Gleichspannung an die Elektroden möglich, einen Gleichstrom von örtlich unterschiedlicher Stärke durch die Flüssigkristallschicht fließen zu lassen, der eine von der Stromstärke abhängige, nicht farbselektive Streuung des Lichts der Hilfslichtquelle zur Folge hat. Man erhält dadurch ein helles, kontrastreiches und scharfes DiId, das allein durch seine Helligkeitsabstufung ohne Farbverfälschung die Intensitätsverteilung de¹' die Photowiderstandsschicht beeinflussenden Strah'ung mit großer Auflösung getreu wiedergibt. Wenn die erregende Strahlung nicht sichtbar ist, wirkt die Vorrichtung als Bildwandler, der ein nicht sichtbare* Bild in ein sichtbares Bild umwandelt. Wenn di</ erregende Strahlung sichtbares Licht ist, kann das »vied^rgegebene Bild um ein Vielfaches heller sein aiii das ankommende Bild, so daß die Vorrichtung dann als Bildverstärker arbeitet

Der Festkörperbildwandler nach der Erfindung kann so betrieben werden, daß das Licht der Hilfslichtquelle von der FH; Ligk.istallschicht zurückgestreut wird; in diesem Fall ist die Hilfslichtquelle so angeordnet, daß sie die Flüssigkristallschicht auf der Betrachtungsseite beleuchtet. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Photowiderstandsschicht für das Licht der Hilfslichtquelle empfindlich ist; dann wird vorzugsweise zwischen der Flüssigkristallschicht und der Photowider-

Standsschicht eine dünne, undurchsichtige Abschirmungsschicht für die Strahlung der Hilfslichtquelle vorgesehen. Der Festkörperbildwandler kann aber auch so betrieben werden, daß das Licht der Hilfslichtquelle durch die Flüssigkristallschicht hindurchgeht; in diesem Fall muß natürlich die Photowiderstandsschicht für das Licht der Hilfslichtquelle durchlässig sein, und sie darf auch dieses Licht nicht ansprechen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht des Festkörperbildwandlers,

Fig. 2 eine der Erläuterung dienende Kurve,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Festkörperbildwandlers,

Fig. 4 die schematische Darstellung einer Anwendung des Festkörperbildwandlers und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Abwandlung der in Fig. 4 gezeigten Anwendung.

Der in Fig. 1 gezeigte Festkörperbildwandler enthält zwei ebene, parallele und durchsichtige Elektroden 3, zwischen denen eine dünne Schicht 1 aus einem Photowiderstandsmaterial und eine dünne Schicht 2 aus einem nematischen Flüssigkristall angeordnet sind. Die Photowiderstandsschicht 1 besteht aus einem Material, wie es beispielsweise für Vidikonröhren verwendet wird (Selen, Antimontrisulfid, Bleioxyd od. dgl.), oder aus einem für Ultraviolett empfindlichen Photoleiter, wie Zinksulfid. Die Flüssigkristallschicht 2 ist auf eine ausreichend ebene Oberfläche der Photowiderstandsschicht 1 aufgebracht, deren Dicke in einer weiter unten erläuterten Weise bemessen wird. Stege 30, beispielsweise aus Polytetrafluorethylen halten die eine Elektrode 8 im Abstand von der Photowiderstandsschicht 1, so daß der für die Flüssigkristallschicht 2 erforderliche Raum freigelassen wird. Die Kapillarkräfte genügen, um die Flüssigkristallschicht zwischen der Elektrode 3 und der Photowiderstandsschicht 1 unabhängig von der Orientierung der Anordnung zu halten.

Eine Gleichspannung V wird an die Klemmen 4 gelegt, die mit den Elektroden 3 verbunden sind. Die Flüssigkristallschicht 2 wird außerdem im wesentlichen gleichförmig durch eine schräg angeordnete Hilfslichtquelle beleuchtet, welche eine Strahlung 5 liefert, die von der Photowiderstandsschicht nicht absorbiert wird. Unter der Wirkung der Belichtung eines Bereichs P der Photowiderstandsschicht 1 durch eine Strahlung 6, für die das Photowiderstandsmaterial, empfindlich ist, streut der gegenüberliegende Bereich P₁ der Flüssigkristallschicht 2 bei 7 die empfangene Strahlung 5 zurück, wie weiter unten erläutert wird.

Die Wirkungsweise der Anordnung wird mit Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert.

Ein Flüssigkristall im nematischen Zustand hat die Eigenschaft, das hindurchgehende Licht zu streuen, wenn man ein ausreichendes elektrisches Feld anlegt. Fig. 2 zeigt die Kurve der gestreuten Lichtintensität / (in relativen Werten bezogen auf die gestreute Lichtintensität /„ bei der Feldstärke Null) als Funktion des an den Flüssigkristall angelegten elektrischen Feldes, diese Kurve wurde für C^Anisyliden-p-Aminophenyiacetat als Flüssigkristall aufgenommen. Der Flüssigkristall wird ab einer bestimmten Feldstärke (hier ungefähr 5 kV/cm) streuend, danach erhöht sich die Streuung mit der Feldstärke, bis sie eine Sättigung erreicht, die hier bei einer Feldstärke in der Größenord-

nung von 50 kV/cm auftritt. Es ist günstig, mit dem Begriff der Feldstärke zu operieren, denn dieser berücksichtigt gleichzeitig die angelegte Spannung und die Dicke der Schicht; es ist aber zu beachten, daß die Streuung des Lichtes eigentlich durch den Strom- > fluß verursacht wird, die infolge der angelegten Spannung durch die Flüssigkristallschicht hindurchgeht.

Wenn man eine Spannung Kan die Klemmen 4 anlegt, und wenn die Dicken der Schichten 1 und 2 und i" ihre spezifischen Widerstände bei einer gleichförmigen, gegebenen Belichtung des Photowiderstands derart sind, daß das Verhältnis der Widerstände der Schichten 1 und 2 gleich k ist, so ist die elektrische Spannung zwischen den beiden Flächen der Flüssig- ι > kristallschicht 2 gleich V/(k +1), während die elektrische Spannung zwischen den beiden Flächen der Photowiderstandsschicht 1 gleich Jt · V/k+\) ist.

Wenn man it verändert, indem man die Belichtung der Photowiderstandsschicht 1 ändert, wodurch deren :<i Widerstand geändert wird, so ändert man dadurch die Spannung V ■ (Jt + 1) und daher den durch die Flüssigkristallschicht fließenden elektrischen Strom.

Die an den Festkörperbildwandler angelegte Spannung V und die Dicken der Schichten 1 und 2 werden r> in Abhängigkeit von den spezifischen Widerständen des verwendeten Flüssigkristalls und des verwendeten Photowiderstandsmaterials so gewählt, daß, wenn sich der Photowiderstand im Dunkeln befindet (d. h. nicht von einer Strahlung beleuchtet wird, für die er emp- j« findlich ist), die Widerstände der beiden Schichten 1 und 2 derart sind, daß die am Flüssigkristall auftretende Feldstärke nicht ausreicht, um das Auftreten der Erscheinung der Lichtstreuung zu verursachen. Die Strahlung 5 (Fig. 1) durchsetzt dann die Flüssig- r> kristallschicht 2 ohne gestreut zu werden, und für einen auf der Seite der Flüssigkristallschicht befindlichen Beobachter verhält sich der Festkörperbildwandler wie ein Spiegel, und zwar im wesentlichen in der gleichen Weise wie der Schirm einer nicht ge- w speisten Kathodenstrahlröhre, da die den Flüssigkristall tragende Photowiderstandsschicht glatt ist.

Wenn ein Bereich P der Photowiderstandsschicht 1 von einer Strahlung, für die sie empfindlich ist, belichtet wird, sinkt der Widerstand der Photowiderstands- a; schicht in diesem Bereich, wodurch das Verhältnis Jt für diesen Bereich vermindert wird. Die Spannung V ■ (k + 1), die an dem dem Bereich P gegenüberliegenden Bereich P₁ der Flüssigkristallschicht anliegt, erhöht sich sodjinn. Der von einem stärkeren Strom -,« durchfiossene Bereich P₁ wird sodann streuend, so daß er dem Beobachter als heller Bereich erscheint, von dem eine Strahlung 7 ausgeht. Da ein großer Teil des vom Flüssigkristall gestreuten Lichtes in der Richtung zur Photowiderstandsschicht gestreut wird, ist es « vorteilhaft, daß diese eine Oberfläche aufweist, die so glatt wie möglich ist, so daß sie dieses nach rückwärts gestreute Licht nach vorne reflektiert und dadurch die Intensität des zum Beobachter gestreuten Lichtbündels verstärkt. Die Intensität des von einem e>o Bereich P₁ gestreuten Lichtbündels ist um so größer, und der Bereich P₁ erscheint daher um so heller, je geringer der Widerstand der Photowiderstandsschicht 1 im Bereich P ist, je stärker also der Bereich P belichtet wird. _b5

Wenn man ein leuchtendes Bild auf die Photowiderstandsschicht 1 wirft, erhält man eine räumliche Modulation des Widerstands der Photowiderstandsschicht und dadurch die Wiedergabe dieses Bildes durch die Flüssigkristallschicht. Die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes hängt von der Intensität des Hilfslichtbündels 5 ab, und da der Photowiderstand auch für schwache Belichtungen empfindlich ist, kann man aufgrund eines wenig hellen Bildes ein wesentlich helleres Bild erhalten, so daß der Festkörperbildwandler auch als Helligkeitsverstärker arbeitet.

Damit man den ganzen Änderungsbereich der vom Flüssigkristall gestreuten Intensität ausnützen kann, d. h. eine möglichst vollständige Abstufung der Grauwerte erhält, muß sich die an den Flüssigkristall angelegte Spannung um den Faktor 10 ändern. Dazu zeigi die Berechnung, daß es günstig ist, daß das Verhältnis k die gleiche Größenordnung (ungefähr 10) hat. wenn sich der Photowiderstand im Dunklen befindet, Wenn der spezifische Widerstand des Flüssigkristalls, der im allgemeinen in der Größenordnung von ΙΟ¹⁰ Ω · cm liegt, und derjenige des Photowiderstands im dunklen Zustand in der gleichen Größenordnung liegt, muß dann die Dicke der Photowiderstandsschicht ungefähr lOmal größer sein als diejenige dei Flüssigkristallschicht.

Es ist natürlich erforderlich, daß der verwendete Flüssigkristall in einem nematischen Zustand gehalter wird. Er muß daher in einem gegebenen Temperaturbereich gehalten werden, der je nach dem verwendeten Flüssigkristall verschieden ist. Gegebenenfall! kann man eine Anlage zur Temperaturstabilisierung vorsehen, welche die Erwärmung (beispielsweise durch Strahlung) oder Kühlung des Festkörperbildwandlers ermöglicht. Wenn sich der verwendete Flüs sigkristall bei Umgebungstemperatur im nematischer Zustand befindet, ist eine solche Anlage natürlich un nötig.

Bei einer bestimmten Ausführungsform verwende man eine Schicht des oben mit Bezug auf die Kurv« in Fig. 2 erwähnten Flüssigkristalls, in einer Dicke von 10 μηι. Diese Schicht ist vollständig durchsichtig wenn die Spannung zwischen ihren Flächen 3 V beträgt, und wird vollständig streuend für eine Spannung in der Größenordnung von 30 V. Wenn man die Dicke der Photowiderstandsschicht (beispielsweise Zinksul fid) so wählt, daß, wenn der Photowiderstand nichi von einer von ihm absorbierten Strahlung (beispielsweise Ultraviolett) belichtet wird, das Verhältnis / der Widerstände gleich 9 ist, und wenn man ein« Spannung V von 30 V wählt, so ist die an die Flüssig kristallschicht angelegte Spannung 3 V und die Flüs sigkristallschicht erscheint schwarz. Der Widerstanc der Photowidersiandsschicht Hegt in der Größenordnung von mehreren Zehn Megohm.

Wenn man die Photowiderstandsschicht mit eine: Strahlung belichtet, die sie absorbiert und deren In tensität derart ist, daß der Widerstand der Photowi derstandsschicht um den Faktor 10 kleiner wird, wire die an die Flüssigkristallschicht angelegte Spannunj gleich 16 V; die Flüssigkristallschicht wird dann streu end und erscheint grau.

Wenn die Belichtung so stark ist, daß der Wider stand der Photowiderstandsschicht durch den Fakto: 100 geteilt wird, wird die an die Flüssigkristallschich angelegte Spannung gleich 28 V, und die streuend« Flüssigkristallschicht erscheint weiß, wenn man an nimmt, daß die Flüssigkristallschicht mit weißem Lieh beleuchtet wird.

Es muß jedoch eine wichtige Bemerkung gemach werden. Im vorangehenden wurde angenommen, dai

der Photowiderstand die Strahlung 5 nicht absorbiert und daß sein Widerstand durch diese Strahlung nicht beeinflußt wird. Dies ist der Fall bei Zinksulfid, das weißes Licht nicht absorbiert, jedoch für eine Ultraviolett enthaltende Strahlung 6 empfindlich ist.

Wenn man dagegen einen für sichtbares Licht empfindlichen Photowiderstand verwendet, muß die Photowiderstandsschicht vor der Strahlung 5 abgeschirmt werden, die im allgemeinen im Sichtbaren gelegen ist, wenn man das von dem Festkörperbildwandler gelieferte Bild direkt beobachten möchte.

In diesem Fall wird die Ausführungsform von Fig. 3 verwendet.

Die Beleuchtung 6 der Photowiderstandsschicht 1 erfolgt wie bei der Beleuchtung 5 mit sichtbarem Licht. Es wird daher ein undurchsichtiger Schirm 8 zwischen der Flüssigkristallschicht 2 und der Photowiderstandsschicht 1 angeordnet. Dieser Schirm 8 kann beispielsweise eine sehr dünne Rußschicht sein.

In Fig. 4 ist eine Anwendung des Festkörperbildwandlers bei einem Gerät zum Projizieren von Bildern auf einen großen Schirm dargestellt. Mit diesem Gerät vermeidet man die Verwendung von Kathodenstrahlröhren mit großem Schirm, die einen großen Platzbedarf haben und vor allem eine Speisung mit großer Leistung erfordern.

Die Anordnung von Fig. 4 enthält eine Kathodenstrahlröhre 15 mit geringen Abmessungen. Das auf dem Schirm der Röhre 15 erzeugte Bild wird durch ein Objektiv 16 mit kleiner Brennweite auf die Photowiderstandsschicht eines Festkörperbildwandlers 10 mit viel größeren Abmessungen geworfen, welcher in der in Fig. 1 oder in Fig. 3 gezeigten Weise ausgebildet ist. Eine Gleichspannungsquelle 11 ist mit den Klemmen 4 verbunden, die an die Elektroden des Festkörperbildwandlers 10 angeschlossen sind. Eine Hilfslichtquelle 12 beleuchtet schräg die Flüssigkristallschicht über ein Objektiv 13. Die Beobachtung erfolgt bei 14 entweder durch einen menschlichen Beobachter oder mit Hilfe irgendeines geeigneten Aufnahmegeräts. Jedem leuchtenden Punkt M des Schirms der Röhre 15 entspricht eine Verringerung des Widerstandes der Photowiderstandsschicht am Punkt Ai₁, der das Bild des Punktes M ist, und der entsprechende Punkt Ai₂ der Flüssigkristallschicht streut das von der Hilfslichtquelle 12 kommende Licht zum Beobachter und erscheint auf dem Festkörperbildwandler 10 hell.

Man kann auf diese Weise eine Helligkeitsverstärkung des Bildes erzielen. Man kann natürlich, wenn erforderlich, die von der Spannungsquelle 11 gelieferte Spannung so einstellen, daß das beste Bild erhalten wird.

Bei der bisherigen Beschreibung des Festkörperbildwandlers ist nur der Fall berücksichtigt worden, daß man das durch Reflexion des Hilfslichtes erhal-■) tene Bild beobachtet. Es ist jedoch klar, daß es beispielsweise durch die Wahl eines Photowiderstandsmaterials, welches sichtbares Licht nicht absorbiert, möglich ist, den Flüssigkristall durch die dünne Photowiderstandsschicht und die durchsichtigen Elektroden

κι hindurch mit sichtbarem Licht zu beleuchten und das durchgehende Licht zu beobachten.

Aus diesem Prinzip beruht der in Fig. 5 gezeigte Großbildprojektor. Es werden für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 4.

ι--, Die Beleuchtung der Flüssigkristallschicht des Festkörperbildwandlers 10 mit sichtbarem Licht durch die Hilfslichtquelle 12 erfolgt durch die beispielsweise aus Zinksulfid bestehende Photowiderstandsschicht hindurch mittels einer Kollimatorlinse 17 und "eines halb-

_'(i durchlässigen Spiegels 18. Ein Objektiv 19 projiziert das Bild des Festkörperbildwandlers 10 auf den Projektionsschirm 20. Da das Photowiderstandsmaterial so gewählt ist, daß es das von der Hilfslichtquelle 12 gelieferte Licht nicht absorbiert, wird dieses Licht

>-> normalerweise ohne Streuung durch den Flüssigkristall vollständig durchgelassen, denn die elektrische Spannung fällt fast vollständig an der Photowiderstandsschicht mit hohem Widerstand ab. Das Bild eines leuchtenden Punktes M des Schirms der Röhre

ίο 15, die so gewählt ist, daß sie ein besonders viel Ultraviolett enthaltendes Licht liefert, entsteht bei Ai₁ auf der Photowiderstandsschicht des Festkörperbildwandlers 10. An diesem Punkt vermindert sich der Widerstand der Photowiderstandsschicht daher stark,

γ, und die an der Flüssigkristallschicht bei Ai₂ anliegende elektrische Spannung erhöht sich. Der Bereich AZ₂ streut daher ein Licht, und die Intensität des durchgehenden Lichts vermindert sich. Ein heller Punkt des Schirms der Röhre 15 erscheint daher als dunkler

4,1 Punkt auf dem Projektionsschirm 20. Wenn man ein positives Bild auf dem Schirm 20 zu erhalten wünscht, genügt es, ein negatives Bild auf dem Schirm der Röhre 15 darzustellen, was sich beispielsweise dadurch erzielen läßt, daß die Polarität der an die Katho- -, denstrahlröhre 15 angelegten Signale umgekehrt wird. Infolge der Helligkeitsverstärkung durch den Festkörperbildwandler kann man auf dem Projektionsschirm 20 ejn Bild mit sehr guter Qualität erhalten. Durch entsprechende Wahl des Photowiderstands-

r,(, materials sind auch andere Anwendungsarten möglich, insbesondere die Umwandlung von infraroten oder ultravioletten Bildern in sichtbare Bilder.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Festkörperbildwandler mit einer dünnen Schicht aus einem flüssigen Kristall, einer dünnen Photowiderstandsschicht, welche eine ihren Widerstand beeinflussende Strahlung empfängt, zwei an eine Spannungsquelle angeschlossenen Elektroden, zwischen denen die dünnen Schichten derart angeordnet sind, daß sie als Spannungsteiler für die an die Elektroden angelegte Spannung wirken und die durch die auftreffende Strahlung verursachte Widerstandsänderung der Photowiderstandsschicht die Änderung der dynamischen Streuung der Flüssigkristallschicht zur Folge hat, und mit einer Hilfslichtquelle, welche die Flüssigkristallschicht zur Sichtbarmachung der Änderung der optischen Eigenschaft beleuchtet, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallschicht aus einem Flüssigkristall in nematischer Phase besteht, dessen dynamische Streuung sich in Abhängigkeit von dem über den Spannungsteiler fließenden Strom ändert, und daß die Dicken der Flüssigkristallschicht und der Photowiderstandsschicht sowie die an die Elektroden angelegte Spannung so bemessen sind, daß im unbeleuchteten Zustand der Photowiderstandsschicht keine dynamische Streuung auftritt.

2. Festkörperbildwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicken der beiden Schichten so bemessen sind, daß sich die an der Flüssigkristallschicht anliegende Spannung im Änderungsbereich etwa um den Faktor 10 ändert.

3. Festkörperbildwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand der Photowiderstandsschicht im unbeleuchteten Zustand etwa das Zehnfache des Widerstandes der Flüssigkristallschicht beträgt.

4. Festkörperbildwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfslichtquelle so angeordnet ist, daß sie die Flüssigkristallschicht auf der Betrachtungsseite beleuchtet.

5. Festkörperbildwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Flüssigkristallschicht und der Photowiderstandsschicht cine dünne undurchsichtige Abschirmungsschicht für die Strahlung der Hilfslichtquelle vorgesehen ist.

6. Festkörperbildwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmungsschicht eine Rußschicht ist.

7. Festkörperbildwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung der Hilfslichtquelle durch die Photowiderstandsschicht hindurch auf die Flüssigkristallschicht gerichtet ist, und daß die Photowiderstandsschicht aus einem die Strahlung der Hilfslichtquelle nicht wesentlich absorbierenden Materia! besteht.