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EP0247972A1

Optical image amplifier.

Abstract

Light emanating from a light source reaches the control layer of a control element (SE) via a lens system and a first bar system, is reflected and diffracted there according to its local deformations, and then directed via a concave mirror, a second bar system and another lens system onto a projection surface. The image to be amplified is imaged on a photoelectric conductor layer (26) in the control element (SE) by means of a lens system. The control layer (22) is a gel layer and is located between two electrodes (25, 21) in an alternating electrical field, which can be influenced by the photoelectric conductor layer. The electrode adjacent to the photoelectric conductor layer (26) is electrically insulated from it and is designed as a strip grid (25), the strips (A, B) of which alternately on one or another pole of an AC voltage source (29) are connected, one pole of which is connected to the other electrode (21). An automatic switch (45) periodically changes the polarity of the strips (A, B) of the electrode grid (25). The alternating polarity of the strips (A, B) and the electrically insulated arrangement of the photoelectric conductor layer (26) result in improved through-modulation and a reduction in undesired space charge effects. touch

EP0247972A1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 12

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Projected expiry passed 25 May 2007, 19.3 years ago.

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22 claims: 16 independent, 6 dependent

  1. 1
    Vorrichtung zur Verstärkung der Intensität eines optisch erzeugten Bildes, bei welcher mindestens eine von einer Lichtquelle (1) beleuchtete streifenförmige Zone (4) auf einen zugeordneten Blendenstreifen (7) über eine spiegelnde Fläche (22a) optisch abgebildet wird und die spiegelnde Fläche auf einer durch elektrische Feldkräfte deformierbaren ist oder durch deren Oberfläche gebildet ist, mit einer lichtelektrischen Leiterschicht (26), auf welche das zu verstärkende Bild abgebildet wird und die auf die Steuerschicht (22) einwirkendes elektrisches Feld beeinflusst, welches zwischen einem der lichtelektrischen Leiterschicht (26) belichtungsseitig vorgelagerten, eine Schar von in regelmässigen Abständen parallel nebeneinander verlaufenden und elektrisch leitenden Streifen (25a) umfassenden Elektrodenraster (25) und einer bezüglich der lichtelektrischen Leiterschicht jenseits der Steuerschicht (22) angeordneten Gegenelektrode (21) herrscht, sowie mit Mitteln (6, 8) zur Abbildung der spiegelnden Fläche (22a) an den Kanten des Blendenstreifens (7) vorbei auf eine Projektionsfläche (9), wobei alle Streifen des Elektrodenrasters (25) bezüglich der Gegenelektrode (21) auf gleichem Potential liegen, und das Elektrodenraster (25) und die Gegenelektrode (21) an je einen Pol einer Wechselspannungsquelle (29) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Gegenelektrode (21) abgewandten Seite des Elektrodenrasters (25) parallel im Abstand zu und elektrisch isoliert von diesem eine auf demselben Potential wie die Gegenelektrode (21) liegende, optisch im wesentlichen transparente Masseelektrode (42) angeordnet ist.
  2. 2
    Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) zwischen dem Elektrodenraster (25) und der Masseelektrode (42) etwa 5 bis 20 pm, vorzugsweise etwa 10 bis 15 1 1m beträgt.
  3. 3
    Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseelektrode (42) als Streifenraster ausgebildet ist, dessen Streifen (42a) alle auf gleichem Potential liegen und bezüglich der elektrisch leitenden Streifen (25a) des Elektrodenrasters (25) auf Lücke angeordnet sind.
  4. 4
    Vorrichtung zur Verstärkung der Intensität eines optisch erzeugten Bildes, bei welcher mindestens eine von einer Lichtquelle (1) beleuchtete streifenförmige Zone (4) auf einen zugeordneten Blendenstreifen (7) über eine spiegelnde Fläche (22a) optisch abgebildet wird und die spiegelnde Fläche auf einer durch elektrische Feldkräfte deformierbaren Steuerschicht (22) angeordnet und durch die Steuerschicht deformierbar ist oder durch deren Oberfläche gebildet ist, mit einer lichtelektrischen Leiterschicht (26), auf welche das zu verstärkende Bild abgebildet wird und die ein auf die Steuerschicht (22) einwirkendes elektrisches Feld beeinflusst, welches zwischen einem der lichtelektrischen Leiterschicht (26) belichtungsseitig vorgelagerten, eine Schar von in regelmässigen Abständen parallel nebeneinander verlaufenden und elektrisch leitenden Streifen (25a) umfassenden Elektrodenraster (25) und einer bezüglich der lichtelektrischen Leiterschicht jenseits der Steuerschicht (22) angeordneten Gegenelektrode (21) herrscht, sowie mit Mitteln (6, 8) zur Abbildung der spiegelnden Fläche (22a) an den Kanten des Blendenstreifens (7) vorbei auf eine Projektionsfläche (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenraster (25) gegenüber der lichtelektrischen Leiterschicht (26) elektrisch isoliert angeordnet ist.
  5. 5
    Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode (21) an den einen Pol einer Wechselspannungsquelle (29) und die elektrisch leitenden Streifen (A,B) des Elektrodenrasters (25) abwechselnd an den einen und an den anderen Pol derselben Wechselspannungsquelle angeschlossen sind.
  6. 6
    Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenraster (25) aus zyklisch abwechselnd aufeinanderfolgenden ersten, zweiten und dritten elektrisch leitenden Streifen (A, B, C) besteht, wobei jeweils alle ersten, zweiten und dritten Streifen an den einen Pol einer ersten bzw. zweiten bzw. dritten Wechselspannungsquelle (29a-c) angeschlossen sind und der andere Pol aller drei Wechselspannungsquellen mit der Gegenelektrode (21) verbunden ist.
  7. 7
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenraster (25) optisch im wesentlichen transparent ist und vorzugsweise aus Indium-Zinn-Oxid besteht.
  8. 8
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Gegenelektrode (21) abgewandten Seite des Elektrodenrasters (25) eine im Bereich der Streifen (A-C) des Elektrodenrasters weniger und im Bereich zwischen den Streifen stärker lichtdämpfende Ausgleichsschicht (44) angeordnet ist.
  9. 9
    Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsschicht (44) eine lokal unterschiedliche Reflektivität aufweist, welche die lokal unterschiedliche Lichtdämpfung bewirkt.
  10. 10
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenraster mittels einer Isolierschicht (43) aus hochreinem, temperaturfestem Kunststoff, beispielsweise Polyimid, oder aus anorganischem Material wie Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid elektrisch isoliert ist.
  11. 11
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtelektrische Leiterschicht (26) aus amorphem oder kristallinem Silizium besteht.
  12. 12
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet dass die lichtelektrische Leiterschicht (26) durch eine Vielzahl von relativ schmalen elektrisch schlecht oder nicht leitenden Bahnen (26a) unterbrochen ist, welche sich senkrecht zu den elektrisch leitenden Streifen (A,B) des Elektrodenrasters (25) erstrecken und einen Ladungsträgertransport längs der Streifen (A,B) erschweren oder verhindern.
  13. 13
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtelektrischen Leiterschicht (26) steuerschichtseitig eine im wesentlichen lichtundurchlässige Schwarzschicht (27) vorgelagert ist, deren elektrische Leitfähigkeit wesentlich geringer ist als die Dunkelleitfähigkeit der lichtelektrischen Leiterschicht (26) und welche keinen lichtelektrischen Effekt aufweist.
  14. 14
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Steuerschicht (22) und der lichtelektrischen Leiterschicht (26) bzw. der Schwarzschicht (27) ein mit einem Gas hoher Durchschlagfestigkeit ausgefüllter Zwischenraum ist.
  15. 15
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschicht (22) aus einem mit Zuschlagstoffen dotierten Gel besteht, welche den Brechungsindex der Steuerschicht möglichst gross machen, ohne aber deren Transparenz zu reduzieren.
  16. 16
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschicht (22) aus einem mit Zuschlagstoffen dotiertem Gel besteht, welche das Gel leitfähig machen, ohne seine optischen Eigenschaften unzulässig zu beeinträchtigen.
  17. 17
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselspannungsquelle (29) eine Rechteckspannung abgibt.
  18. 18
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (45) vorgesehen sind, um die Streifen (A,B) des Elektrodenrasters (25) periodisch abwechselnd an den einen bzw. den anderen Pol der Wechselspannungsquelle (29) anzuschliessen.
  19. 19
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils auf gleichem Potential liegenden Streifen (A-C) des Elektrodenrasters (25) jeweils an ihren beiden Enden elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
  20. 20
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtelektrischen Leiterschicht (26) eine relativ dünne Passivierungsschicht (46) aus z.B. Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid unmittelbar vor- oder nachgeschaltet ist, welche störende Oberflächeneffekte an der lichtelektrischen Leiterschicht (26) unterdrückt.
  21. 21
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-20, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Wechselspannungsquellen (29a-c) gleiche, aber gegeneinander vorzugsweise um je 120° phasenversetzt amplitudenmodulierte Wechselspannungen abgeben.
  22. 22
    Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (47) vorhanden sind, um die Phasen (<po) der Amplitudenmodulation der Wechselspannungen zeitlich zu variieren.
Independent claims22