DE484462C - Verfahren zur Beeinflussung der Helligkeit eines Lichtstrahles mittels mechanisch schwingender Koerper - Google Patents

Description

• Verfahren zur Beeinflussung der Helligkeit eines Lichtstrahles mittels mechanisch schwingender Körper Die Erfindung betrifft ein neues und verbessertes Verfahren, die durch mechanische Deformationen hervorgerufene optische Anisotropie kristallinischer !und amorpher Körper zur Lichtsteuerung zu benutzen. Bekanntlich werden die sogenannten piezoelektrischen Kristalle (z. B. Quarz oder Rochelle-Salz) durch eine angelegte Wechselspannung zu mechanischen Schwingungen' angeregt, deren Amplitude bei einer bestimmten Frequenz der Grundfrequenz oder Eigenfrequenz des verwendeten Kristalls bzw. bei einer Harmonischen dazu beträchtlich groß ist. Es ist nun bereits vorgeschlagen «-orden, derartige Kristalle durch einen Wechselstrom von der Grundfrequenz des Kristalls zu erregen, wobei dieser Wechselstrom, zweckmäßig in seiner Amplitude, durch die steuernden Ströme, z. B. Bildströme, beeinflußt wird. Es wird dann der Kristall selbst oder ein mit ihm mechanisch verbundener Körper dem Strahlengang des zu steuernden, zumeist polarisierten Lichtbündels ausgesetzt.
• Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die angelegte Wechselspannung niemals so genau konstant gehalten werden kann, daß cler Kristall immer in seiner Maximalampliturle schwingt, da seine Resonanzkurve so spitz ist, daß bereits bei einer Abweichung von r °1"o die Schwingungsamplitude auf einen verschwindenden Bruchteil ihres Maximalwertes zurückgeht. Dadurch würden aber bei der I?bertragung Verzerrungen entstehen, die ein einwandfreies Arbeiten der Anordnung unmöglich machen.
• Gemäß der Erfindung wird nun eine völlige Konstanz der Frequenz der den schwi-ngedden Körper bewegenden Spannungen einer Lichtsteuervorrichtung dadurch erzielt, daß der schwingende Körper selbst seine Schwingungen erzeugt bzw. konstant hält. Dies erfolgt durch eine geeignete Rückkopplungsschaltung, vorzugsweise mittels einer Röhre, in ähnlicher Weise wie es bei den durch piezoelektrische Kristalle in ihrer Frequenz konstant gehaltenen Schwingungserzeugern, den sogen:annten Kristallsendern, bekannt ist. Der Kristall befindet sich dabei beispielsweise zwischen den Belegungen eines Kondensators im Gitterkreise einer Röhre, in deren Anodenkreise, der auf irgendeine Weise mit dem Gitterkreise rückgekoppelt ist, ein auf die Grundfrequenz des Kristalls abgestimmter Schwingungskreis liegt. Es können zweckmäßig auch zwei Kristalle verwendet werden, von denen sich der eine im Generator befindet, während der andere mit der gleichen Frequenz wie der des Generators (bzw. einer Oberschwingung davon) schwingende Lichtsteuerkr istall in einem mit dem Generator verbundenen Kreise liegt. Dies hat den Vorteil, daß der Steuerkristallkreis mehr gedämpft werden kann.
• Die Steuerung des Lichtes erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß die vom Sender bzw. vom Verstärker dem Kristall zugeführte Energie im Takte des Steuervorganges verändert wird, was sich auf verschiedene Weise erreichen läßt. Befindet sich der Kristall beispielsweise im Gitterkreise oder Anodenkreise einer Elektronenröhre, so läßt sich z. B. der Potentialunterschied zwischen Gitter und Kathode oder die Anodenspannung durch zusätzliche elektromotorische Kräfte verändern. Soll die Steuerung in langsamem Takte erfolgen, so kann man passende Gleichspannungen im Gitter- und Anodenkreise einschalten, die sich den Schwingringen überlagern. Soll, wie es in praktischen Fällen vorkommt, das Licht im Takte einer Wechselspannung gesteuert werden, so kann diese Wechselspannung über einen Transformator oder Widerstand oder einen Kondensator auf das Gitter der Röhre gegeben oder in den Anodenkreis eingeschaltet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, an den Gitterkreis oder Anodenkreis galvanisch, induktiv oder kapazitiv- einen Verbrauchskreis zu koppeln, der im Takt der Modulationsfrequenz mehr oder weniger Energie aus dem Schwingungskreise herausnimmt, was u. a. durch Veränderung der Abstimmung des Hilfskreises erreicht werden kann. Ein derartiges Verfahren kommt besonders bei Röhren in Frage, deren Charakteristik mehr oder weniger im Positiven liegt. Prinzipiell führen alle Methoden der Modulation eines rückgekoppelten oder fremderregten Senders zum Ziel.
• Der optische Teil der Anordnung ist dabei so beschaffen, daß der zu steuernde Lichtstrahl entweder durch den schwingenden Körper selbst, also z. B. den Kristall oder durch einen mit ihm mechanisch verbundenen Körper selbst, also z. B. den Kristall, oder durch ligen Lage wechselt, hindurchtritt. Der angefügte Körper kann auch als Blende oder ähnlich ausgeführt sein.
• Um ferner bei gewissen piezoelektrischen Körpern, z. B. bei Quarz, die unerwünschte Wirkung der Rotationsdispersion (bei Verwendung von polarisiertem Licht) zu vermeiden, ordnet man zweckmäßig in an sich bekannter Weise im Strahlengang einen weiteren Körper an, der die Wirkung der Ro@tationsdispersion des ersteren kompensiert. Ein solcher Körper wird vorzugsweise durch einen ebenfalls drehenden Kristall gebildet, dessen Drehsinn dem des ersteren Kristalls entgegengerichtet ist.
• In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Gemäß Abb. i und 2 liegt der vom Lichtstrahl l durchsetzte schwingende Körper ß zwischen den Belegungen eines Kondensators c im Gitterkreise einer Röhre r, in deren Anodenkreise sich der auf die Grundfrequenz abgestimmte Schwingungskreis k befindet. Die Beeinflussung durch die steuernden Ströme s, z. B. die Bildströme bei der Bildtelegraphie, erfolgt entweder über einen im Gitterkreise befindlichen Transformator t (in Abb. i) oder über einen Kondensator f mit parallelgeschaltetem Widerstand (Abb. 2). In Abb. 3 und-4 erfolgt die Rückkopplung zwischen Gitter-und Anodenkreis durch den Kristall selbst, der beiden Kreisen gemeinsam ist. Die Steuerung durch die Bildströme erfolgt dabei in Abb. 3 über einen im Gitterkreise in Reihe mit dem Kristallkondensator cl liegenden Transformator t.
• In Abb. q. wird die Steuerspannung s dem Anodenkreise aufgedrückt, und zwar zweckmäßig unter Verwendung einer induktiven Kopplung, mit dem abgestimmten Schwingungskreise k.
• Die dargestellten Anordnungen zeigen nur einzelne Beispiele der möglichen Schaltungen. Es ist im Rahmen der Erfindung jede Schaltung verwendbar, bei der einerseits eine Rückkopplung der Schwingungen des Kristalls in seiner Grundfrequenz mittels einer Röhre oder anderer geeigneter Mittel, andererseits eine Beeinflussung durch die steuernden Ströme an irgendeiner Stelle der Schaltung stattfindet (durch induktive, Ohmsche oder kapazitive Kopplung), durch die entweder die Amplitude oder die Frequenz (oder auch beide Größen) geändert wird.

Claims (3)

1. PATLNTANSPR'ÜCHE: i. Verfahren zur Beeinflussung der Helligkeit eines Lichtstrahles mittels mechanisch schwingender Körper, welche durch eine entsprechendeImpulsquelle inSchwingungen versetzt werden, wobei diese Schwingungen nach Maßnahme der zu übertragenden Signalströme (Bildströme) beeinflußt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der schwingende Körper zum Zwecke, die Frequenz seiner Impulsquelle selbst zu bestimmen, in einer Schaltung mit rückgekoppelten Ver stärkerröhren von an sich bekannter Art angebracht ist, deren Amplitude im Rhythmus der zu übertragenden Signalströme moduliert wird.
2. 2. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen piezoelektrischen Generator, durch dessen Kristall oder einen mit ihm mechanisch verbundenen Körper der zu beeinflussende Lichtstrahl geführt wird und dessen Schwingungsamplitude von den steuernden Strömen moduliert wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Teil der an den Kristall gelieferten Energie durch einen abgestimmten Sender erzeugt wird und der Kristall nur zur genauen Konstanthaltung der Frequenz dient. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach. Anspruch r, gekennzeichnet durch einen mit einem piezoelektrischen Generator verbundenen Steuerkristall, der durch den Generator in Schwingungen versetzt wird. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschwingung des Senderkristalls und des Lichtsteuerkristalls bzw. zwei von ihren Oberschwingungen übereinstimmen. 6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Kristallsenders in einer der bei rückgekoppelten und fremderregten Röhrensendern üblichen Weisen in dem Takt, in welchem das Licht gesteuert werden soll, mittels induktiver, Ohmscher oder kapazitiver Kopplung verändert wird. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Kristallsenders durch einen galvanisch, kapazitiv oder induktiv mit dem Gitterkreis oder Anodenkreis gekoppelten abstimmbaren Hilfskreis verändert wird. S. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere für die Zwecke der Bildtelegraphie, bei welchem cler schwingende Kristall mit dem das Licht steuernden Körper mechanisch gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schwingungen steuernde Kristall eine für die Schwingungserzeugung möglichst geeignete Form hat und der gekoppelte eigentliche Steuerkörper (z. B. Glasklotz) so geformt ist, daß er möglichst viel Licht durchläßt und bei gegebener aufgedrückter Schwingungsenergie ein möglichst großes Intervall der Lichtintensität aussteuert. 9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung der Rotationsdispersion :e2nes piezo.elektrischen, Kristalls in an sich bekannter Weise durch einen zweiten im Strahlengang befindlichen Körper, zweckmäßig durch einen drehenden Kristall, dessen Drehsinn dem des ersteren entgegengerichtet ist, aufgehoben wird.