Amplificateur de rayonnement La présente invention a pour objet un am plificateur de rayonnement destiné, notam ment, à amplifier l'intensité lumineuse d'une image qui lui est appliquée.
L'amplificateur de rayonnement faisant l'objet du brevet principal est caractérisé en ce qu'il comprend une couche photosensible dont la conductivité varie en fonction de l'intensité du flux lumineux tombant sur ladite couche, une couche électroluminescente dont l'énergie rayonnée varie en fonction d'une tension va riable appliquée à cette dernière couche, en ce que ladite couche photosensible présente des zones élémentaires qui sont adjacentes à des zones élémentaires de la couche électrolu minescente, et en ce qu'il comprend des moyens pour appliquer une tension variable auxdites couches.
Le but de la présente invention est de pré voir un amplificateur de rayonnement qui re çoit une image optique colorée et qui émet une image correspondante dont la brillance est amplifiée.
L'amplificateur de- rayonnement selon la présente invention, est caractérisé par le fait qu'il comprend des filtres de couleurs agencés de manière à laisser passer des couleurs diffé rentes pour des zones élémentaires différentes, ces filtres étant disposés devant la couche photosensible.
Des formes d'exécution de l'objet de la pré sente invention seront exposées, à titre d'exem ple, dans la description suivante faite en re gard du dessin annexé dans lequel La fig. 1 est une coupe de l'amplificateur de rayonnement représenté dans le brevet prin cipal ; la fig. 2 est une coupe d'une forme d'exé cution de la présente invention qui sert à re produire des images en couleurs ; la fig. 3 est une coupe d'une autre forme d'exécution de la présente invention servant à la reproduction des images en coulëurs ; la fig. 4 est une vue en élévation de l'une des formes d'exécution des fig. 2 et 3.
Comme on le voit à la fig. 1, l'amplifica teur de rayonnement décrit dans le brevet prin cipal comprend des couches disposées comme dans un condensateur ordinaire à lames paral lèles possédant un matériau diélectrique dis posé entre les deux électrodes. Les lames constituant les électrodes du condensateur sont constituées par un matériau conducteur de l'électricité, tel qu'un métal, utilisé sous forme de pellicules suffisamment minces pour être transparentes.
Le diélectrique utilisé entre les deux électrodes comprend deux parties, à sa- voir une couche de matériau photosensible possédant de bonnes propriétés d'isolement dans le noir et une couche de matériau élec troluminescent dont la luminescence peut être excitée par l'application d'un champ électrique variable.
A la fig. 1, on a représenté l'amplificateur décrit au paragraphe précédent qui comprend des couches dont l'épaisseur est largement exa gérée de manière à faciliter la compréhension.
La référence numérique 1 indique d'une manière générale un amplificateur constitué par une cellule laminée qui possède la forme d'un disque. Il est évident que la forme de la cellule peut varier suivant le but recherché. Par exemple au lieu d'être plate, la cellule pourrait être convexe ou concave ou avoir un contour carré ou rectangulaire.
Telle que représentée, la cellule 1 comprend une couche transparente 2 qui peut être cons tituée par du verre, un matériau plastique transparent ou tout autre matériau transpa rent et isolant convenable, la fonction prin cipale de cette couche transparente étant de protéger et de supporter les autres couches de la cellule amplificatrice et de lui donner une rigidité convenable. La face gauche de cette couche de renforcement 2 est entièrement ex posée à l'image optique à amplifier quand la cellule est en fonctionnement, les rayons lu mineux constituant l'image optique traversant complètement cette base 2.
Une couche 3 de métal transparent est su perposée à la base transparente 2 et elle peut être produite par n'importe quelle méthode connue d'évaporation de métal sur la face gauche de la base 2. Cette couche 3 constitue une des 'électrodes du condensateur et pour fonctionner d'une manière satisfaisante elle doit être constituée par un métal bon conduc teur de l'électricité en forme de plaque et elle doit rester transparente au passage des rayons lumineux.
Une couche de matériau photoconducteur 4 est ensuite superposée sur l'électrode 3 et elle est constituée par un matériau possédant de bonnes propriétés isolantes dans le noir, tout en étant en même temps photosensible, de sorte qu'une variation de l'intensité d'un rayon lumi neux frappant cette couche produit une modi fication de la résistance électrique entre ses faces. Le sulfure de cadmium, le sulfure d'an timoine et le sulfure de plomb sont des maté riaux convenables pour cette couche 4. N'im porte lequel des matériaux mentionnés peut être considéré comme possédant une constante diélectrique et une résistance qui varient en fonction de la lumière appliquée.
Une autre couche 5 est superposée sur la couche 4, qui a été indiquée plus haut comme étant une couche électroluminescente. Le maté riau constituant cette couche peut différer sui vant les cas et suivant l'utilisation à laquelle la cellule 1 est destinée ; toutefois, en général, un tel matériau électroluminescent contient des composés électroluminescents qui, lorsqu'ils sont soumis à un champ alternatif ou variable, rayonnent une lumière dont l'intensité dépend de la valeur du champ électrique.
D'une manière générale, les résultats du point de vue de l'amplification des images opti ques sont d'autant meilleurs que le matériau électroluminescent possède de meilleures pro priétés isolantes.
Une autre électrode 6, constituée par une pellicule plate de métal comme l'électrode 3, est superposée sur le côté droit de la couche électroluminescente 5 et, comme l'électrode 3, elle est transparente de manière à se laisser traverser pratiquement librement par les rayons lumineux.
De préférence, une couche d'isolant opa que 7 est interposée entre les deux couches diélectriques 4 et 5 et elle a pour but d'éviter le passage de lumière entre les deux couches diélectriques. Le but final de cette couche opaque 7 sera expliqué plus loin.
Deux fils 8 et 9 sont connectés aux élec trodes 3 et 6 respectivement pour permettre la connexion à ces dernières d'une source de potentiel alternatif fournissant, par exemple, 110 volts.
La couche opaque 7 est utilisée entre la couche photoconductrice et la couche électro luminescente comme écran de lumière qui évite que la luminescence de la couche 5 ne retourne vers la couche 4, où elle produirait une nou velle modification de la résistance et de la constante diélectrique de la couche 4. Une cel lule sans couche 7 pourrait être considérée comme un dispositif à réaction lumineuse qui donnerait une certaine quantité de lumière après une excitation initiale, la quantité de lumière produite dépendant des limites de production de lumière des matériaux constituant les couches.
Pour certaines applications utilisant un tel amplificateur de rayonnement, il peut être souhaitable de supprimer la couche opaque et le fait qu'on la conserve ou qu'on la supprime dépend du but recherché.
Il est possible d'obtenir un fonctionnement stable de l'amplificateur qui vient d'être dé crit, pour reproduire avec précision une image, sans utiliser de couche opaque 7. Ceci est ef fectué en choisissant convenablement les ma tériaux constituant la couche photosensible et la couche électroluminescente. Ainsi, si la couche photosensible ne répond qu'aux rayons X, ultraviolets ou infrarouges, et que la couche électroluminescente n'émet qu'une lumière vi sible, on voit que l'excitation de la couche élec troluminescente ne produira pas d'effet cumu latif sur les deux couches.
S'il y a coïncidence totale ou partielle du spectre de réponse pour les deux couches, en raison de la réaction lu mineuse mentionnée plus haut, le signal lumi neux de sortie de la couche électrolumines cente augmentera jusqu'à une valeur de sa turation qui sera indépendante de l'intensité de la lumière initialement projetée. Toutefois, comme il a été précédemment expliqué, en utilisant un écran de lumière tel que la couche 7 entre les deux couches 4 et 5, l'effet de sa turation produit par le recouvrement des spec tres ne peut être évité.
La réaction optique entre les couches 5 et 4 respectivement peut être utilisée pour aug menter la sensibilité de l'amplificateur. II est ainsi possible d'éliminer la couche opaque 7. Cette utilisation de la réaction optique dépend du retard de la réponse d'un matériau photo sensible, tel qu'un matériau photoconducteur, aux variations d'illumination incidente.
On sait que les courants internes produits dans un ma tériau photoconducteur à la suite de l'applica tion brusque d'une onde rectangulaire de lu mière ne suivent pas immédiatement le bord avant de l'impulsion lumineuse. Il est donc possible d'éviter que l'amplificateur n'atteigne la brillance de saturation en appliquant un champ électrique alternatif tel que la durée de chaque impulsion soit plus courte que le temps nécessaire à l'éta blissement de la brillance de saturation dans le cas d'illumination incidente maximum.
Pendant chacune de ces impulsions, il se produit une réaction optique entre la couche photosensible et la couche électroluminescente, mais juste avant que cette réaction atteigne sa valeur maxi mum, le champ d'excitation est supprimé et ce, pendant une période suffisamment longue pour que la couche photosensible revienne à sa ca ractéristique intiale de résistivité dans le noir. En conséquence, la fréquence et la durée des impulsions doivent être adaptées à la constante d'établissement et de disparition de la couche photosensible.
Dans la plupart des cas, les ma tériaux électroluminescents répondent avec un retard négligeable aux variations du champ d'excitation, mais dans les cas où la réponse n'est pas suffisamment rapide, les paramètres du champ d'excitation doivent être adaptés à la caractéristique de réponse de la couche photo sensible et à la caractéristique de réponse de la couche électroluminescente.
On comprendra maintenant comment, en utilisant un champ électrique pulsé intermittent, l'amplificateur peut être agencé de manière à émettre une image amplifiée sur l'une ou l'autre de ses faces. Quand l'image est émise du côté qui reçoit la lumière incidente, l'électrode 6 (fig. 1) peut être constituée par un matériau opaque. De même, suivant les performances dé sirées, il est possible d'inverser la disposition des couches photosensibles et électrolumines- centes par rapport à la disposition illustrée à la fig. 1.
Quand une image qui doit être ampli fiée est projetée sur le côté gauche de l'ampli ficateur de la fig. 1, l'image rayonnée en re tour, amplifiée, et qui est émise à partir de ce même côté, doit traverser la couche photo sensible 4. Ainsi, cette couche doit être trans- parente. Si le matériau photosensible choisi n'est pas transparent, les positions des deux couches 4 et 5 peuvent être inversées puisque la couche électroluminescente peut être prévue avec une épaisseur telle que la couche est trans parente.
On a représenté aux fig. 2 à 4 des formes d'exécution de la présente invention, qui sont de construction analogue à l'amplificateur de la fia. 1 et qui servent à reproduire des images en couleurs. La différence entre ces amplifica teurs et celui de la fig. 1 réside dans l'utilisa tion de filtres de couleur appliqués sur les faces gauche et droite respectivement de l'amplifica teur. Ces filtres (qui sont représentés avec une taille exagérée dans les dessins) peuvent avoir la forme d'une mosaïque. Le filtre appliqué à la face gauche de l'amplificateur peut être constitué de zones élémentaires rouges, vertes et bleues, disposées au hasard ou régulière ment.
Dans une forme d'exécution, il sera cons titué par une série de bandes parallèles de cou leur allant d'un côté à l'autre de l'amplifica teur.
Dans une autre forme d'exécution, la couche filtrante disposée sur une des faces de l'amplificateur, quelle que soit sa composition, est reproduite exactement sur l'autre face de sorte qu'un rayon lumineux perpendiculaire au plan de l'amplificateur, qui traverse une zone élémentaire d'un filtre d'une couleur, traversera une zone élémentaire d'un filtre de la même couleur disposé sur l'autre face de l'amplifica teur.
Comme on le voit à la fig. 2, les zones élémentaires des filtres du côté projection de l'amplificateur désignées par les références nu mériques 17, 18, 19, peuvent avoir les couleurs rouge, verte et bleue respectivement, alors que les zones élémentaires correspondantes du côté observation, désignées par les références nu mériques 20, 21 et 22 auront respectivement la même couleur.
En considérant le fonctionnement de l'am plificateur de la fig. 2, on comprend que la pro jection de l'image à amplifier est effectuée sur le côté gauche, tandis que l'image amplifiée est observée sur le côté droit. Si on n'applique qu'une lumière rouge sur l'amplificateur, on voit qu'elle pénètre de préférence par les zones élémentaires rouges 17 et sert à exciter plus fortement les zones de la couche photosensible 4 se trouvant immédiatement en dessous des zones 17. Puisque l'intensité de l'illumination de la couche 4 est plus grande dans les zones élémentaires situées directement en dessous des filtres rouges (zone 17), il en résulte une exci tation et une luminescence maximum des zones adjacentes de la couche électroluminescente 5.
Les zones rouges élémentaires adjacentes 20 sur la face droite de l'amplificateur constitue ront maintenant des zones de luminescence maximum qui correspondront aux zones rouges élémentaires traversées par la lumière rouge incidente.
On voit que l'image optique à plusieurs couleurs, projetée sur la face gauche de l'am plificateur, sera fidèlement reproduite en cou leurs sur la face droite de l'amplificateur, cha cune des zones élémentaires adjacentes de toutes les couches qui se trouvent en ligne droite, comme il a été expliqué plus haut, étant sensible à la même couleur.
Une forme d'exécution, dans laquelle l'image amplifiée est rayonnée sur la même face de l'amplificateur que celle qui reçoit l'image faible, est représentée à la fig. 3.
Elle est constituée de la même manière que celle de la fig. 2, à l'exception des filtres de couleur 20, 21 et 22 qui ont été supprimés. L'électrode 6, dans ce cas, peut être constituée par un matériau opaque puisqu'il n'est pas nécessaire que la lumière la traverse. Puisque l'amplificateur est illuminé à partir de la gauche et que l'image amplifiée est rayonnée à partir du même côté, il est nécessaire que la couche photosensible 4 soit suffisamment trans parente pour permettre à la lumière rayonnée par la couche électroluminescente 5 de la tra verser.
En supposant que l'illumination est effectuée dans la bande correspondante du spectre, on voit que la majeure partie de cette lumière sera transmise à travers les zones de filtrage bleues désignées par la référence numérique 19. La conduction des zones élé mentaires de la couche photosensible 4 se trou vant directement en dessous des zones de fil- trage bleues ne changera pas aussi rapidement que celle des zones élémentaires se trouvant en dessous des autres filtres et en appliquant un champ électrique alternatif pulsé, comme il a été expliqué en regard de la fig. 1, les zones élémentaires électroluminescentes correspon dantes seront plus excitées que les zones exci tées par la lumière traversant les filtres verts et rouges.
La lumière émise par les mêmes zones électroluminescentes repassera à travers les mêmes zones de filtrage bleues. Si mainte nant un ensemble de couleurs est contenu dans une image projetée sur la face gauche de l'am plificateur, on voit qu'un ensemble de couleurs identique sera émis sur la même face de l'am plificateur sous forme amplifiée.
Une autre forme d'exécution permettant l'amplification d'une image colorée est possible en utilisant des matériaux photosensibles et électroluminescents qui répondent ou rayon nent dans des zones différentes du spectre. Si, par exemple, la couche photosensible n'est sensible qu'au rayonnement ultraviolet et que la couche électroluminescente ne rayonne qu'une lumière visible, des filtres convenables qui laissent passer différentes parties de la bande ultraviolette peuvent être utilisés comme filtres de rayonnement incidents 17, 18, 19 (fig. 2), chacun de ces filtres pouvant être prévu de manière à correspondre à une couleur rouge, verte ou bleue.
Ainsi, l'image à ampli fier peut être constituée uniquement de lu mière ultraviolette et les fréquences inférieures intermédiaires et supérieures de la bande ultra violette correspondront au rouge, au vert et au bleu respectivement. Le filtre du côté sortie de l'amplificateur peut être identique à celui de la fig. 2, de sorte que le rayonnement visible sera coloré.
En utilisant une des formes d'exécution de l'invention qui ont été décrites, on peut réaliser un écran d'observation de grande taille dans un système de projection de télévision avec une augmentation appréciable de brillance. Il est possible d'utiliser un tube à rayons catho diques relativement petit pour obtenir sur l'écran d'observation une image optique de la taille désirée. En conséquence, on peut obtenir, grâce à l'amplificateur décrit, une réduction appréciable du coût des tubes de projection de télévision.
Les formes d'exécution représentées pour raient, bien entendu, être utilisées en relation avec un système de projection cinématogra phique permettant ainsi l'utilisation de lampes de projection de plus petite taille sans réduc tion de la brillance de l'image observée.
Radiation amplifier The present invention relates to a radiation amplifier intended, in particular, to amplify the light intensity of an image which is applied to it.
The radiation amplifier forming the subject of the main patent is characterized in that it comprises a photosensitive layer whose conductivity varies as a function of the intensity of the light flux falling on said layer, an electroluminescent layer whose radiated energy varies as a function of a variable voltage applied to the latter layer, in that said photosensitive layer has elementary zones which are adjacent to elementary zones of the electroless layer, and in that it comprises means for applying a voltage variable at said layers.
The object of the present invention is to provide a radiation amplifier which receives a colored optical image and which emits a corresponding image, the brightness of which is amplified.
The radiation amplifier according to the present invention is characterized in that it comprises color filters arranged so as to allow different colors to pass for different elementary zones, these filters being arranged in front of the photosensitive layer.
Embodiments of the object of the present invention will be explained, by way of example, in the following description given with reference to the accompanying drawing in which FIG. 1 is a sectional view of the radiation amplifier shown in the main patent; fig. 2 is a sectional view of an embodiment of the present invention which is used to reproduce color images; fig. 3 is a sectional view of another embodiment of the present invention for the reproduction of color images; fig. 4 is an elevational view of one of the embodiments of FIGS. 2 and 3.
As seen in fig. 1, the radiation amplifier described in the main patent comprises layers arranged as in an ordinary capacitor with parallel blades having a dielectric material disposed between the two electrodes. The blades constituting the electrodes of the capacitor are made of an electrically conductive material, such as a metal, used in the form of films thin enough to be transparent.
The dielectric used between the two electrodes comprises two parts, namely a layer of photosensitive material having good isolation properties in the dark and a layer of electroluminescent material whose luminescence can be excited by the application of a variable electric field.
In fig. 1, the amplifier described in the previous paragraph has been shown, which comprises layers whose thickness is largely exaggerated so as to facilitate understanding.
Reference numeral 1 generally indicates an amplifier consisting of a laminated cell which has the shape of a disc. It is obvious that the shape of the cell can vary according to the desired goal. For example, instead of being flat, the cell could be convex or concave or have a square or rectangular outline.
As shown, the cell 1 comprises a transparent layer 2 which can be constituted by glass, a transparent plastic material or any other suitable transparent and insulating material, the main function of this transparent layer being to protect and support the elements. other layers of the amplifier cell and give it a suitable rigidity. The left face of this reinforcing layer 2 is fully exposed to the optical image to be amplified when the cell is in operation, the mined rays constituting the optical image completely passing through this base 2.
A layer 3 of transparent metal is placed on the transparent base 2 and it can be produced by any known method of metal evaporation on the left face of the base 2. This layer 3 constitutes one of the electrodes of the capacitor. and to function satisfactorily it must be made of a metal which is a good conductor of electricity in the form of a plate and it must remain transparent to the passage of light rays.
A layer of photoconductive material 4 is then superimposed on the electrode 3 and it is formed by a material having good insulating properties in the dark, while at the same time being photosensitive, so that a variation in the intensity of a ray of light striking this layer produces a modification of the electrical resistance between its faces. Cadmium sulphide, ammonium sulphide and lead sulphide are suitable materials for this layer 4. Any of the materials mentioned can be considered to have a dielectric constant and a resistance which vary with the light applied.
Another layer 5 is superimposed on layer 4, which has been indicated above as being an electroluminescent layer. The material constituting this layer may differ depending on the case and depending on the use for which the cell 1 is intended; however, in general, such an electroluminescent material contains electroluminescent compounds which, when subjected to an alternating or variable field, radiate light the intensity of which depends on the value of the electric field.
In general, the results from the point of view of the amplification of the optical images are all the better as the electroluminescent material has better insulating properties.
Another electrode 6, consisting of a flat metal film like electrode 3, is superimposed on the right side of the electroluminescent layer 5 and, like electrode 3, it is transparent so that it can be passed through practically freely by the electroluminescent layer. light rays.
Preferably, an opaque insulating layer 7 is interposed between the two dielectric layers 4 and 5 and its purpose is to prevent the passage of light between the two dielectric layers. The final purpose of this opaque layer 7 will be explained later.
Two wires 8 and 9 are connected to electrodes 3 and 6 respectively to allow the connection to the latter of an alternating potential source providing, for example, 110 volts.
The opaque layer 7 is used between the photoconductive layer and the electroluminescent layer as a light screen which prevents the luminescence of layer 5 from returning to layer 4, where it would produce a further change in resistance and dielectric constant. of layer 4. A cell without a layer 7 could be considered as a light reaction device which would give off a certain amount of light after initial excitation, the amount of light produced depending on the light production limits of the materials constituting the layers.
For some applications using such a radiation amplifier, it may be desirable to remove the opaque layer and whether it is retained or removed depends on the purpose.
It is possible to obtain a stable operation of the amplifier which has just been described, in order to reproduce an image with precision, without using an opaque layer 7. This is done by suitably choosing the materials constituting the photosensitive layer and the electroluminescent layer. Thus, if the photosensitive layer responds only to X-rays, ultraviolet or infrared, and the electroluminescent layer emits only visible light, it is seen that the excitation of the electroluminescent layer will not produce any effect. cumulative on both layers.
If there is total or partial coincidence of the response spectrum for the two layers, due to the minor reaction mentioned above, the output light signal of the centelumine layer will increase to a value of its turation which. will be independent of the intensity of the light initially projected. However, as previously explained, by using a light screen such as layer 7 between the two layers 4 and 5, the effect of its curing produced by the coverage of the spectra cannot be avoided.
The optical reaction between layers 5 and 4 respectively can be used to increase the sensitivity of the amplifier. It is thus possible to eliminate the opaque layer 7. This use of the optical reaction depends on the delay in the response of a photosensitive material, such as a photoconductive material, to variations in incident illumination.
It is known that the internal currents produced in a photoconductive material as a result of the sudden application of a rectangular wave of light do not immediately follow the leading edge of the light pulse. It is therefore possible to prevent the amplifier from reaching saturation brightness by applying an alternating electric field such that the duration of each pulse is shorter than the time required to establish saturation brightness in the case of maximum incident illumination.
During each of these pulses, an optical reaction occurs between the photosensitive layer and the electroluminescent layer, but just before this reaction reaches its maximum value, the excitation field is suppressed and this for a period long enough for the photosensitive layer returns to its original characteristic of resistivity in the dark. Consequently, the frequency and the duration of the pulses must be adapted to the constant of establishment and disappearance of the photosensitive layer.
In most cases, electroluminescent materials respond with negligible delay to changes in the excitation field, but in cases where the response is not fast enough, the excitation field parameters must be matched to the characteristic. response of the photosensitive layer and the response characteristic of the electroluminescent layer.
It will now be understood how, by using an intermittent pulsed electric field, the amplifier can be arranged so as to emit an amplified image on one or the other of its faces. When the image is emitted from the side which receives the incident light, the electrode 6 (Fig. 1) may be made of an opaque material. Likewise, depending on the desired performance, it is possible to reverse the arrangement of the photosensitive and electroluminescent layers with respect to the arrangement illustrated in FIG. 1.
When an image which is to be amplified is projected on the left side of the amplifier of fig. 1, the image radiated in return, amplified, and which is emitted from this same side, must pass through the photosensitive layer 4. Thus, this layer must be transparent. If the photosensitive material chosen is not transparent, the positions of the two layers 4 and 5 can be reversed since the electroluminescent layer can be provided with a thickness such that the layer is transparent.
There is shown in FIGS. 2 to 4 of the embodiments of the present invention, which are of similar construction to the amplifier of the fia. 1 and used to reproduce color images. The difference between these amplifiers and that of fig. 1 resides in the use of color filters applied to the left and right sides respectively of the amplifier. These filters (which are shown with an exaggerated size in the drawings) may have the shape of a mosaic. The filter applied to the left face of the amplifier can be made up of red, green and blue elementary zones, arranged at random or regularly.
In one embodiment, it will be constituted by a series of parallel neck bands going from one side of the amplifier to the other.
In another embodiment, the filter layer arranged on one of the faces of the amplifier, whatever its composition, is exactly reproduced on the other face so that a light ray perpendicular to the plane of the amplifier, which passes through an elementary zone of a filter of one color, will pass through an elementary zone of a filter of the same color placed on the other face of the amplifier.
As seen in fig. 2, the elementary zones of the filters on the projection side of the amplifier designated by the numerical references 17, 18, 19, can have the colors red, green and blue respectively, while the corresponding elementary zones on the observation side, designated by the colors. numeric references 20, 21 and 22 will have the same color respectively.
Considering the operation of the amplifier of FIG. 2, it will be understood that the projection of the image to be amplified is carried out on the left side, while the amplified image is observed on the right side. If only red light is applied to the amplifier, it can be seen that it preferably penetrates through the red elementary zones 17 and serves to more strongly excite the zones of the photosensitive layer 4 located immediately below the zones 17. Since the intensity of the illumination of layer 4 is greater in the elementary zones located directly below the red filters (zone 17), this results in maximum excitation and luminescence of the adjacent zones of electroluminescent layer 5. .
The adjacent elementary red zones 20 on the right face of the amplifier will now constitute zones of maximum luminescence which will correspond to the elementary red zones crossed by the incident red light.
We see that the optical image with several colors, projected on the left face of the amplifier, will be faithfully reproduced in color on the right face of the amplifier, each of the adjacent elementary zones of all the layers which are found. in a straight line, as explained above, being sensitive to the same color.
An embodiment, in which the amplified image is radiated on the same face of the amplifier as that which receives the weak image, is shown in FIG. 3.
It is made in the same way as that of FIG. 2, with the exception of color filters 20, 21 and 22 which have been removed. The electrode 6, in this case, can be made of an opaque material since it is not necessary for light to pass through it. Since the amplifier is illuminated from the left and the amplified image is radiated from the same side, it is necessary that the photosensitive layer 4 be sufficiently transparent to allow the light radiated by the electroluminescent layer 5 of the light. to cross.
Assuming that the illumination is carried out in the corresponding band of the spectrum, it is seen that the major part of this light will be transmitted through the blue filtering zones designated by the numeral 19. The conduction of the elementary zones of the photosensitive layer 4 lying directly below the blue filter zones will not change as quickly as that of the elementary zones lying below the other filters and by applying a pulsed alternating electric field, as explained with reference to fig. . 1, the corresponding elementary electroluminescent zones will be more excited than the zones excited by the light passing through the green and red filters.
Light emitted from the same electroluminescent areas will pass through the same blue filter areas again. If now a set of colors is contained in an image projected on the left face of the amplifier, it can be seen that an identical set of colors will be emitted on the same face of the amplifier in amplified form.
Another embodiment allowing the amplification of a colored image is possible by using photosensitive and electroluminescent materials which respond or radiate in different areas of the spectrum. If, for example, the photosensitive layer is sensitive only to ultraviolet radiation and the electroluminescent layer radiates only visible light, suitable filters which pass different parts of the ultraviolet band can be used as incident radiation filters. 17, 18, 19 (fig. 2), each of these filters can be provided so as to correspond to a red, green or blue color.
Thus, the image to be proudly amplified may consist of ultraviolet light only and the lower intermediate and upper frequencies of the ultra violet band will correspond to red, green and blue respectively. The filter on the output side of the amplifier can be identical to that in fig. 2, so that the visible radiation will be colored.
By using one of the embodiments of the invention which have been described, it is possible to realize a large size viewing screen in a television projection system with an appreciable increase in brightness. It is possible to use a relatively small cathode ray tube to obtain an optical image of the desired size on the observation screen. As a result, an appreciable reduction in the cost of television projection tubes can be obtained by virtue of the described amplifier.
The embodiments shown could, of course, be used in connection with a cinematographic projection system, thus permitting the use of projection lamps of smaller size without reducing the brightness of the observed image.