DE677591C

DE677591C - Elektrostatisch gesteuertes Lichtventil

Info

Publication number: DE677591C
Application number: DEM117382D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-10-24
Filing date: 1931-10-24
Publication date: 1939-06-29

Description

Elektrostatisch gesteuertes Lichtventil Die Erfindung betrifft ein auf dem Prinzip der elektrostatischen Anziehung und Abstoßung beruhendes Lichtventil für Tonfilmaufzeichnung, Fernsehzwecke in. dgl. Bei diesen Lichtventilen steht die Richtung des Lichtstrahlenbündels senkrecht zur Richtung des elektrischen Feldes, und die Intensität des Lichtstrahlenbündels wird durch Änderungen der Lage der Lamellen bzw. Lamellenteile gesteuert.
Nach der Erfindung ist eine Mehrzahl abwechselnd miteinander elektrisch verbundener Metallbelegungen sauf aus dielektrischem Werkstoff bestehende Lamellen aufgebracht, dienen Ruhelage, nämlich im wesentlichen parallel und nebeneinander im Querschnitt des zu steuernden Lichtbündels, durch die Rückstellkraft der Lamellen bestimmt wird.
Die sich bewegenden. Ladungsträger besitzen eine sehr geringe Masse, wodurch ein trägheitsloses Arbeiten des Lichtventils bis zu hohen Frequenzen gesichert ist. Nach der Erfindung ist das Ventil aus einer großen Zahl schmaler Lamellen aufgebaut, deren Trägheitsmomente und Luftwiderstände bei Drehbewegungen besonders klein gemacht werden können. Um auch die akustische Strahlwirkung zu vermeiden, kann das Liclhtventil noch in ein. Vakuumgefäß @eingebaut werden. Es ist prinzipiell möglich, die verschiedensten Bewegungsarten elektrostatisch zu erzeugen. So kann die Blendenwirkung durch ein gemeinsames Drehen oder Schwenken der lamellenförmigen Elektroden hervorgerufen werden. Die Blende kann ,auch derartig ausgebildet :sein, daß feststehende Lamellen mit schwenkbaren.-abwechseln , und deren. Bewegung kann entweder im gleichen Drehsinne oder mit abwechselnder Drehrichtung erfolgen.
Besonders wirksam ist die .auf dem sog. Tangentialprinzip beruhende Ausführungsart. Die Lamellen -sind hier ,aus zwei mit dielektrischer Zwisrhensehicht versehenen Metallbelegungen gebildet, die sich unter dem Einfluß des elektrischen Feldes mehr oder weniger aneinander anlegen und damit das Licht in wechselnder Breite abblenden.
Wichtig ist, daß die Elektroden stets mit einer bestimmten Vorspannung versehen sind, da sich sonst die Frequenz der zugeführten Impulse verdoppelt. Beispielsweise Ausführungsformen sind aus den Abbildungen zu ersehen.
Zunächst sei eine Blendeneinrichtung beschrieben, deren Lamellen unter dem Einfluß des elektrostatischen Feldes eine Drehbewegung um ihre Längsachse ausführen. In Abb. i ist eine solche Lamelle dargestellt. Sie besteht aus einem dielektrischen Material hoher Durchschlagsfestigkeit und sehr geringer Dicke (etwa o;o2 mm) und ist mit einer metallischen Belegung (mit etwa o,öoi mln Dicke), z. B. aus Aluminiumschlagmetall, versehen. Der wirksame Teil ist der schmale-Streifen i, dessen Metallbelag an der Stelle 2 unterbrochen ist. Die Lamellen sind am Ende mit Löchern 3 versehen und werden durch Metallstifte q. (Abb. 2), die gleichzeitig als Stromzuleitungen dienen, zu einem Bündel vereinigt. Zwischen den Lamellen sind Metallscheiben zur Einhaltung gleichmäßiger Abstände angeordnet. Das fertige Lam.ellenbündel ist in der Abb. 2 dargestellt. In dieser und den folgenden. Abbildungen sind die Dimensionen zur besseren zeichnerischen Darstellung stark verzerrt. Länge und Breite des Bündels sind durch den Querschnitt des zu steuernden Lichtbündels bestimmt. Die Lamellen können so dicht ,gereiht sein, daß auf den Millimeter 15 und mehr treffen. Um die Drehbewegung zu,ermöglichen, ist der Metallbelag der Lamellen nach einem bestimmten Schema unterteilt. Die in Abb.3 nebeneinander angeordneten Lamellen sind hintereinander angeordnet zu denken. Wird beispielsweise durch den oberen Bolzen negative und durch den unteren Bolzen positive Spannung zugeführt, so ist die Lamelle 5 negativ geladen, die Lamelle 6 auf der linken Hälfte positiv, auf der rechten Hälfte negativ, die Lamelle 7 positiv; die Lamelle 8 auf der linken Hälfte negativ und auf der rechten Hälfte positiv, die Lamelle 9 wieder negativ usf., so daß abwechselnd positive und negative Metallbelegungen -sich gegenüberstehen. In Abb. q. ist die Lamellenanordnung im Querschnitt zu sehen, wobei die Pfeilrichtung die Lichtrichtung angibt. Unter dem Einfluß des elektrischen Feldes nehmen die Lamellen die in Abb. 5 gezeichnete Stellung ein und verwehren dem Licht den Durchtritt.
Um eine wirksame Abblendung zu erzielen, kann die Ausführungsform der Lamellen in mannigfacher Weise variiert werden. U. a. können die Lamellen beispielsweise mit wechselnder Breite ausgeführt werden, wie die Abb. 6 zeigt.
Eine weitere Ausführungsform ist in Abb. 17 im Schnitt gezeichnet. Zwischen je zwei feststehenden, in der Mitte unterteilten Lamellen ist eine bewegliche Lamelle angeordnet. Die von dem Transformator i o kommenden Wechselspannungen werden in der aus der Abbildung ersichtlichen Weise über die Kondensatoren i i den Hälften 12 und 13 der feststehenden Elektroden zugeführt. Differential hierzu sind die drehbaren Metallamellen 14 geschaltet. Sie sind mit der Mitte des Widerstandes 15 über eine Spannungsquelle 16 verbunden. Die Abb.8 und 9 stellen beispielsweise ein tauf dem Ta.ngentialprinzip beruhendes Lichtventil im Schnitt dar. Das elektrische ,.Feld ändert die Auflagefläche der aus zwei . Metallbelegungen und einer delektrischen Zwischenschicht bestehenden kleinen Kond@ensatoren 17. In Abb. 8 sind die Belegungen noch so weit gespreizt, däß kein Licht hindurchtritt. In Abb.9 haben sie sich so weit genähert, daß Licht hindurchtritt. Es sind jeweils zwei Reihen angeordnet, damit eine, vollständige Abblendung möglich ist; ohne daß sich die gespreizten Lamellen berühren.
Eine in der Herstellung besonders einfach Ausführungsform ist in den Abb. i o bis 12 dargestellt. Ein Band aus durchsichtigem dielektrischem Material ist einseitig mit einer Metallbelegung veisehen, die so aufgeteilt ist, daß beim Falten des Bandes an den Faltstellen durchsichtige Streifen 18 entstehen. Die Aufteilung des Metallbelages und die Art der Faltung zeigt die Abb. io. Die Unterbrechung des Belages an den Faltstellen wird zweckmäßig nicht bis zu den Bandrändern durchgeführt. Dadurch wird in Verbindung mit geeigneten weiteren Trennungsstellen i 9 erreicht, daß die Belegungen 2o und .die Belegungen 21 jeweils unter sich metallisch verbunden sind, so daß nur zwei Anschlüsse 22 und 23 notwendig sind; über die :der Einrichtung die Steuerspannung zugeführt wird. Abb. i i zeigt die Lichtsteuereinrichtung im gefalteten unhceinflußten Zustande; in dem die einzelnen Streifen durch die beim Falten auftretende natürliche Wölbung den Lichtdurchtritt verhindern. Unter dem Einfluß einer Spannung ziehen sich ungleichnamige Belegungen an und stoßen sich gleichnamige Belegungen ab. Durch die entstehenden Lücken (Abb. 12) und die durchsichtigen Kanten 18 gelangt dann eine entsprechend der angelegten Spannung veränderliche Lichtmenge durch die Blendeneinrichtung. Um den Luftwiderstand zu vermindern, können die Lamellen durchlocht oder die ganze Blende in ein entlüftetes Glasgefäß eingebaut sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrostatisch zu steuerndes Lichtventil für Tonfilmaufzeichnung, Ferns@ehempfangszwecke u. dgl., dadurch gekennzeichnet, däßeine Mehrzahl abwechselnd miteinander elektrisch verbundener Metallbelegungen auf aus dielektrischem Werkstoff bestehende Lamellen .aufgebracht sind und ihre Ruhehage, nämlich im wesentlichen parallel und nebeneinander im Querschnitt des zu steuernden Lichtbündels, durch die Rückstellkraft der Lamellen bestimmt wird
2. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Lamellen mit unterteilten Metallbelegungen (Abb.3 und io).
3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen abwechselnd verschiedene Breite besitzen (Abt. 6). q..
Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen abwechselnd beweglich und fest angeordnet Sind (Abb.7).
5. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung einseitig eingespannter, mit Kondensatorbelegungen versehener Lamellen, bei denen durch die angelegte Wechselspannung --eine Änderung der Auflagefläche der Metallbelegungen und damit eine Änderung ihrer Krümmung erfolgt (Abt. 8 und 9).
6. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen um eine Kante schwenkbar angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen an den Längskanten zusammenhängen, hier vom Metallbelag befreit sind und durch Hinundherfalten' eines bandförmigen dielektrischen Materials gebildet werden (Abt. io bis i2). B.
Vorrichtung nach einem der vorher-,gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen mit Löchern zur Verringerung des Luftwiderstandes versehen sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Vermeidung des Luftwiderstandes'in ein .evakuiertes Glasgefäß eingebaut ist.