DE487015C - Einrichtung zur elektrischen Lichtsteuerung fuer Bilduebertragung, Tonfilm und Mess- oder Registrierzwecke - Google Patents

Description

• Einrichtung zur elektrischen Lichtsteuerung für Bildübertragung, Tonfilm und lyteß- oder Registrierzwecke Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Lichtsteuerung für Bildübertragung, Schnelltelegraphie, Tonfilm, Meß- und Registrierzwecke usw. unter Benutzung des elektrooptischen Kerreffektes, d. h. der in geeigneten lichtdurchlässigen Medien durch das elektrostatische Feld bewirkten Doppelbrechung. Eine für die Erfindung geeignete Ausführungsform der Kerrzelle ist die durch die Arbeiten von Karolus bekannt gewordene. Es ist dies eine Zelle, in welcher das elektrische Feld entweder durch zwei planparallele, gegebenenfalls an den Rändern in Richtung der durchgehenden Strahlung abgeschrägte Elektrodenplatten gebildet wird oder aber durch die sogenannte Multizellularanordnung der Kondensatorelektroden.
• Bekanntlich hängt die Kerrkonstante der elektrischen Doppelbrechung von der Wellenlänge des benutzten Lichtes ab. Sie ist im kurzwelligen Gebiet, insbesondere im Ultraviolett, wesentlich größer als für langwelliges Licht. Dies bedeutet, daß man zur Erzielung eines bestimmten Steuereffektes, gemessen z. B. durch die photographische Schwärzung, eine um so geringere Feldstärke bzw. bei gegebenem Elektrodenabstand eine um so geringere Steuerspannung benötigt, mit je kurzwelligerem Licht man arbeiten kann. Aus verstärkertechnischen Gründen ist dies in vielen Fällen anzustreben. Das Arbeiten mit kurzwelligem Licht, insbesondere mit ultraviolettem Licht, bringt noch den weiteren Vorteil der vergrößerten Empfindlichkeit der photographischen Schicht mit sich, wodurch die Steuerwirkung eines gegebenen Spannungsunterschiedes potenziert steigt.
• Der Anwendung solchen kurzwelligen, stark aktinischen Lichtes für den gedachten Zweck stand jedoch bisher entgegen, daß das als Dielektrikum vorwiegend benutzte, durch einen besonders hohen Kerreffekt ausgezeichnete Nitrobenzol entsprechend seiner gelben Färbung im Blau und Violett, insbesondere aber im Ultraviolett, schon in dünnen Schichten stark absorbiert. Erst neuerdings sind Stoffe von etwa gleich großer Kerrkonstante gefunden worden, welche in den- bezeichneten Spektralgebieten gut durchlässig sind, z. B. Senföle und deren Derivate. Diese Durchlässigkeit des Kerrkondensators- konnte aber bei den bisher dafür benutzten Lichtquellen von hoher Flächenhelligkeit im sichtbaren Spektrum, Glühlampen oder Bogenlampen, deswegen keinen Erfolg bringen, weil diese letzteren in dem Bereich des besonders wirksamen kurzwelligen Lichtes eine zu geringe ausnutzbare Flächenhelligkeit aufweisen. Versuche haben nun gezeigt, daß man die hohe Durchlässigkeit der erwähnten Substanzen zum Zwecke einer Erhöhung der Steuerwirkeng des Kerreffektes bzw. einer wesentlichen Verminderung der notwendigen Steuerspannung gut ausnutzen kann, wenn man als Lichtquelle eine Gasentladungslampe benutzt, bei welcher infolge geeigneter Gasfüllung, Formgebung der Entladung und dadurch bedingter Stromdichte die Flächenhelligkeit in Blau, Violett und Ultraviolett erheblich größer ist als beiden vorher genannten temperaturstrahlenden Lichtquellen.
• Die Erfindung besteht demgemäß in der Verbindung einer für kurzwelliges, insbesondere ultraviolettes Licht geeigneten Kerrlichtsteueroptik mit einer nicht gesteuerten Gasentladungslampe von hoher Flächenhelligkeit in den bezeichneten Spektralgebieten. Diese Verbindung hat gegenüber der Anwendung der direkt in ihrer Intensität . gesteuerten, an sich genügend trägheitslosen Gasentladungslampe den Vorteil, daß die Zwischenschaltung der Kerrlichtsteuerung nunmehr, dank der Ausnutzung der stark aktirischen Spektralbereiche, die Steuerung mit wesentlich kleineren Spannungen erlaubt, als sie für die direkte Aussteuerung des gleichen Effektes mittels der Gasentladungslampe an deren Elektroden erforderlich wären. Es ist also trotz der optischen Zusatzverluste zweckmäßiger, die Strahlen der konstant brennenden Gasentladungslampe durch den Kerrkondensator zu schicken und diesen zu steuern, wozu auch erheblich weniger elektrische Leistung notwendig ist als zur Steuerung der Gasentladungslampe. Die Art der Gasentladung, ob Glimmentladung, Lichtbogen usw., ist dabei grundsätzlich gleichgültig. Als Gasfüllung kommen vorwiegend Stickstoff, Argon-Stickstoff-Gemisch oder gasförmige Kohlenstoffverbindungen, ferner Quecksilberdampf in Frage. Eine geeignete Ausführungsform ist nachstehend beschrieben und in der Zeichnung dargestellt.
• Hierin bedeutet i eine Glimmentladungslampe, 2 die Kerrlichtsteueroptik nach Karolus. In dem Entladungskolben 3 befinden sich zwei zylindrische Elektroden q. und 6. Letztere dient bei Gleichstrombetrieb als Kathode. Die entsprechenden, durch die Wand des Kolbens hindurchleitenden Stromzuführungen sind 5 und 7. Für den Austritt des Glimmlichtes in der mit der Achse der zvhndrischen Elektroden zusammenfallenden Nutzrichtung dient ein Fenster 8, welches bei Ausnutzung der ultravioletten Strahlen aus einem für diese gut durchlässigen Material, beispielsweise Quarz oder Flußspat, bestehen muß. Bei der gezeichneten Elektrodenanordnung ist die hohlzylindrische Elektrode 6 auf ihrer Außenseite durch einen diese bedeckenden Isolator gegen den Ansatz des Glimmlichtes geschützt, so daß dieses sich nur auf der Innenseite ausbilden kann und dort bei geeigneten Abmessungen und passend gewähltem Gasdruck eine intensiv leuchtende Gassäule bildet. Die die Elektrode 6 und den konzentrischen Isolator außen umfassende und bis auf eine kleine Blenderöffnung völlig abschließende Gegenelektrode (Anode) 4. ist So ausgerichtet, daß die Blende genau in der Achse von 6 liegt und durch sie das in 6 entstehende, in der Achsenrichtwng summierte Licht austreten kann. Zur Speisung dieser Lampe kann Gleich- oder Wechselstrom dienen, im letzteren Falle wird auch nur das im Innern von 6 entstehende Licht optisch ausgenutzt. Zur Einstellung der gewünschten Stromstärke dient ein Widerstand io.
• Das aus der Öffnung der Elektrode q. und aus dem Fenster 8 ausstrahlende Licht großer Flächenhelligkeit im kurzwelligen Spektrum wird nun mit Hilfe der Linse 21 konvergent gemacht und passiert die Kerrzelle ii nach Durchgang durch den Polarisator 16. Die Zelle ist mit Fenstern i2 und 13 versehen; 1q. und 15 bezeichnen die Elektroden, zwischen denen die Strahlen hindurchgehen, deren Intensität elektrisch durch die Doppelbrechung gesteuert werden soll. Das aus der Zelle austretende Licht geht durch den Analysator 1.7, sodann durch das Objektiv 22, welches den beleuchteten Kerrspalt auf die Fläche 23 abbildet. Diese ist z. B. bei Bildübertragung ein auf die Empfangstrommel aufgelegter Fiten- oder Photopapierstreifen. Die elektrischen Impulse zur Veränderung des Feldes im Kerrkondensator liefert ein an die Empfangseinrichtung 2o angeschlossener Transformator ig, mit dessen Wechselspannung eine konstante Gleichspannung 18 in Reihe geschaltet sein kann. Alle im Lichtweg liegenden optischen Materialien müssen natürlich für die benutzten Spektralgebiete möglichst gut durchlässig sein, d. h. im Falle des Ultraviolett aus Quarz, Flußspat oder einem anderen geeigneten Stoff bestehen.
• An Stelle der beschriebenen Lampenform i kann natürlich auch eine andere Anordnung treten, welche konzentriertes Lumineszenzlicht bei hoher Stromdichte zu erzeugen gestattet, i z: B. eine passend orientierte stromdurchflossene Kapillare, längs deren Achse sich das Licht summiert. Die in der Abbildung gezeichnete Lampe gestattet jedoch, mit weniger Betriebsspannung auszukommen, und liefert stärker aktirisches Licht als die reine positive Lichtsäule in Kapillaren.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur elektrischen Lichtsteuerung für Bildübertragung, Tonfilm, Meß- oder Registrierzwecke unter Benutzung des elektrostatischen Kerreffektes (Doppelbrechung in einem mit einem lichtdurchlässigen Dielektrikum gefüllten Kondensator), gekennzeichnet durch die Verbindung einer durch Verwendung besonderer Medien für kurzwelliges, insbesondere ultraviolettes Licht durchlässig gemachten Kerrlichtsteueroptik mit- einer als Lichtquelle dienenden, ungesteuerten Gasentladungslampe, deren Stromdichte so groß gewählt wird, daß die Flächenhelligkeit in dem ausgenutzten kurzwelligen Spektralgebiet größer ist als bei den bisher gebräuchlichen Temperaturstrahlern. a. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle eine Glimmentladung zwischen hohlen conaxialen Zylinderelektroden benutzt wird, welche das Glimmlicht in der mit der Nutzrichtung übereinstimmenden Zylinderachse zu summieren gestatten. 3. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle eine von einer Gasentladung durchflossene Kapillare in ihrer Längsrichtung verwendet wird.