NGZ-Neujahrsblatt 1961, 51 S., mit 27 Abb.
Der Eidophor
eine schweizerische Entwicklung der Fernseh-Grossprojektion
Ernst Baumann
Institut für Technische Physik der ETH
und Abteilung für industrielle Forschung
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Ernst Baumann
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DER EIDOPHOR
EINE SCHWEIZERISCHE
ENTWICKLUNG
DER FERNSEH-GROSSPROJEKTION
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Auf dem Umschlag:
Prinzip der Helligkeitssteuerung in der Schlierenoptik.
Die schwarzen, fächerartigen Büschel sollen die Lichtstrahlen
andeuten, die durch einen Punkt der Eidophor-Oberfläche hindurchtreten.
Wenn diese eben ist, fällt alles Licht auf die Auffangbarren (Bild
links). - Wird die Eidophor-Oberfläche deformiert, so werden die Lichtstrahlen
abgelenkt, und sie können durch die Lücken des Barrensystems
hindurchtreten. In der mittleren Abbildung gelangt alles Licht auf die
Leinwand. - Wird der Neigungswinkel der Deformation kleiner gemacht, so
fällt nur ein Teil des Lichtes in die Barrenlücken; der zugehörige
Bildpunkt erscheint dann weniger hell (Bild rechts). (Nach dem Original.)
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Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Fernsehtechnik
Die Idee der Fernseh-Grossprojektion
Vorläufer zum Eidophor-Verfahren
Schmidt-Projektor
Zwischenfilmverfahren
Glühlampenwand
Skyatron
Scophony-Verfahren
Das Eidophor-Verfahren
Grundideen
Erster Versuch zur Verwirklichung
Zweiter Prototyp
Funktion des optischen Systems
Entstehung des Eidophor-Reliefs
Steuerung des Elektronenstrahles
Die Eidophor-Flüssigkeit
Die Elektronenkanone
Versuchsresultate
Optisches System
Eidophor
Dritter Prototyp
Funktionsprinzip
Bau und Erfahrungen
Zusammenarbeit mit der Industrie
Einführung der farbigen Bildwiedergabe
Das Sequenzverfahren
Das Simultanverfahren
Der Kleinprojektor
Eigenschaften des Kleinprojektors
Schlusswort
Literaturzusammenstellung
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Das Eidophor-Verfahren
Grundideen
Um die Anwendung des eben erwähnten Prinzips erfolgreich
zu gestalten, war es vor allem nötig, die Anlage so aufzubauen, dass
das ganze Bild gleichzeitig von der Projektionslampe durchstrahlt werden
konnte, damit es möglich wird, den ganzen Lichtstrom der Projektionslampe
für die Bilderzeugung dauernd auszunutzen. Die Grundidee, um diese
Aufgabe zu lösen, besteht nach Prof. FISCHER in folgendem (vgl. Abb.
1): An Stelle einer Ultraschallzelle wird eine auf einem Glasträger
ausgebreitete dünne Ölschicht verwendet. Auf diese Ölschicht
werden durch Beschiessen mit Elektronen freie elektrische Ladungen aufgebracht.
Diese Ladung übt elektrostatische Kräfte aus, welche die Oberfläche
der Ölschicht deformieren. Diese Oberflächendeformationen können
in einem schlierenoptischen System sichtbar gemacht werden. Durch eine
passende Intensitäts- und Lagesteuerung eines Elektronenstrahles kann
jede gewünschte Art von Oberflächenverformung erzeugt werden.
Damit gelingt es auch, die für die Projektion eines Fernsehbildes
taugliche Form des Reliefs zu erhalten. Die Ölschicht wurde vom Erfinder
Eidophor (Bildträger) genannt. Dieser Name wird heute für die
Bezeichnung des gesamten Projektionsverfahrens verwendet.
Das Eidophor-Verfahren gestattet also, die Intensität
des Lichtstromes einer Projektionslampe punktweise mit elektronischen Mitteln
zu steuern. Die Ausnutzung des Lichtes der Lampe kann dabei grundsätzlich
gleich gut gemacht werden wie bei einer gewöhnlichen Kinoprojektion.
Das Eidophor-Relief übernimmt die Rolle des Filmes. Es wird im Takte
mit dem Fernsehsignal laufend erneuert. Die an einem Punkt eingeprägte
Deformation verschwindet mit einer einstellbaren Trägheit, da die
Eidophor-Flüssigkeit leitend gemacht wird und die elektrischen Ladungen
abfliessen können.
Das System hat also Speichereigenschaften. Die Bildpunkte
leuchten nicht nur während der sehr kurzen Zeit auf, die der Kathodenstrahl
zur Verfügung hat, um die zugehörige Ladung aufzubringen, sondern
so lange, wie die Deformation der Eidophor-Oberfläche dauert. Die
Leuchtzeit wird der Bildsequenz möglichst gut angepasst, sie dauert
also etwa eine fünfundzwanzigstel Sekunde. In dieser Bildspeicherung
liegt die fundamentale Überlegenheit, die das Eidophor-Verfahren gegenüber
vielen andern Vorschlägen hat, begründet. Damit ist theoretisch
wenigstens der Weg offen, ein Gross-Fernsehbild zu erzeugen, das sich in
der Helligkeit mit jedem Kinobild messen kann.
Die Eidophor-Flüssigkeit
Die Anforderungen, die an die Eigenschaften der Eidophor-Flüssigkeit
zu stellen sind, haben wir schon früher erwähnt. Sie muss eine
genau vorgeschriebene Viskosität und elektrische Leitfähigkeit
aufweisen. Davon hängt die Genauigkeit ab, mit der das Zeitprogramm
für den Aufbau und den Abbau der Reliefbilder auf dem Eidophor durchgeführt
werden kann, eine Forderung, die mit dem Lichtwirkungsgrad aufs engste
zusammenhängt. Die für ein Bild zur Verfügung stehende Zeit
von einer fünfundzwanzigstel Sekunde muss möglichst voll ausgenutzt
werden. Der volle Lichtstrom der Bogenlampe soll während dieser Zeit
richtig gesteuert auf den Bildschirm fallen. Da die beiden Eigenschaften
stark von der Temperatur abhängig sind, ist es unumgänglich,
während des Betriebes die Temperatur der Eidophor-Flüssigkeit
mit einem Thermostaten konstant zu halten. Sobald der Eidophor-Träger
aus dem Bildfeld heraustritt, kommt er mit einem Kühlsystem in Berührung,
das ungefähr die Hälfte der kreisförmigen Platte des Eidophor-Trägers
überdeckt.
Daneben ist eine Reihe weiterer Bedingungen zu erfüllen.
Der Dampfdruck muss klein sein, da das System im Vakuum arbeitet. Wie früher
erwähnt, erzeugen die mit grosser Geschwindigkeit aufprallenden Elektronen
(etwa 20 kV) chemische Veränderungen in der Eidophor-Flüssigkeit.
Eine nähere Beobachtung der Vorgänge zeigte hauptsächlich
zwei Erscheinungen: Das Öl kann unter der Einwirkung der Elektronen
polymerisieren; es kann zur Wachsbildung kommen (vgl. Abb. 5). Sind einmal
Polymerisationskeime entstanden, dann wächst diese Störung rasch.
Andererseits können unter dem Einfluss des Elektronenbombardements
Moleküle zerstört werden. Es entstehen dabei leichtere Teile,
die den Dampfdruck herabsetzen. Beide Störungen sind für den
Betrieb des Projektors unerwünscht. Die Polymerisation macht den Gebrauch
der Eidophor-Flüssigkeit geradezu unmöglich. Die Zerstörung
der Eidophor-Substanz gibt Anlass zu anderen Schwierigkeiten.
Abb. 1 Eine der ersten Entwurfsskizzen für das Eidophor-Verfahren.
- Das Vakuumgefäss, das die Elektronenkanone und die Eidophor-Flüssigkeit
enthält, sollte aus Glas gefertigt werden. - Blende und Gegenblende
der Schlierenoptik haben hier noch kreisförmige Gestalt.
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