DE1016297B - Verfahren zur gleichzeitigen Kompensation der Schwankungen der Helligkeit von elektrischen Lichtquellen und der Empfindlichkeit von Photozellen sowie Sekundaerelektronenvervielfachern bei der lichtelektrischen Abtastung von Bildvorlagen - Google Patents

Description

Bei Bildtelegraphiegeräten, Faksimiletelegraphiegeräten, elektronischen Klischiermaschinen, elektronischen Farbauszugs- und Farbkorrekturgeräten od. dgl. wird eine Bildvorlage punktweise photoelektrisch abgetastet. Hierzu sind grundsätzlich eine Lichtquelle, eine Abbildungsoptik und eine Photozelle erforderlich. Dabei kann es vorkommen, daß die Lichtquelle in ihrer Intensität schwankt, sei es, daß ihre Speiseschwankung schwankt oder daß sie flackert, wie z. B. Bogenlampen bei ungleichmäßigem Abbrand der Kohlen. Photozellen und insbesondere Sekundärelektronenvervielfacher sind kurz- und langfristigen Schwankungen ihrer Empfindlichkeit und der spektralen Verteilung der Empfindlichkeit unterworfen, Ferner kann die Helligkeit von Lichtquellen und die Empfindlichkeit von Photozellen von Exemplar zu Exemplar derselben Type streuen, was beim Auswechseln störend in Erscheinung tritt und zusätzliche Stabilisierungs- und Justiervorrichtungen erforderlich macht. - Bei Verwendung solcher nicht konstanter Lichtquellen und Photozellen bei der Abtastung von Bildvorlagen wird durch die Schwankungen der Lichtintensität und der Empfindlichkeit eine Bildmodulation vorgetäuscht, die nicht vorhanden ist und zu Tonwertverfälschungen oder zu Streifen bei der Bildübertragung bzw. bei der Klischee:- herstellung Anlaß gibt.

In der Photometrie ist das photoelektrische Kolorimeter von Hardy bekannt. Bei diesem werden eine farbige Bildvorlage und eine Vergleichsfläche von konstantem Reflexions- bzw. Absorptionsvermögen durch dieselbe Lichtquelle abgetastet und beider Helligkeiten durch ein und dieselbe Photozelle, die als Nullinstrument dient, gemessen und miteinander verglichen. Die von der Abtastung der Bildvorlage und der Vergleichsfläche herrührenden photoelektrischen Signale werden vermittels. - einer rotierenden, abwechselnd mit reflektierenden und lichtdurchlässigen Sektoren versehenen Scheibe und eines rotierenden Umschalters zeitlich nacheinander voneinander getrennt und über einen einzigen Verstärkerkanal einem Kontaktgalvanometef zugeführt. . Dieses Galvanometer schaltet bei Abweichungen von einem Sollwert einen Motor in der einen oder anderen Richtung ein, welcher Regelorgane derart beeinflußt, daß' die Abweichungen vom Sollwert kleiner werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Kompensation der Schwankungen der Helligkeit von elektrischen Lichtquellen-und der .Empfindlichkeit von Photozellen sowie Sekundärelektronenvervielfachern bei der lichtelektrischen Abtastung von Bildvorlagen in Bildtelegraphiegeräten, elektronischen Klischiermaschinen, elektronischen Geräten zur Herstellung von Farbauszügen und zur Farbkorrektur

zur gleichzeitigen Kompensation
der Schwankungen der Helligkeit

von elektrischen Lichtquellen
und der Empfindlichkeit von Photozellen sowie Sekundärelektronenvervielfachern

bei der lichtelektrischen Abtastung
ίο von Bildvorlagen

Anmelder:
Fa. Dr.-Ing. Rudolf Hell,

Kiel-Dietrichsdorf, Grenzstr. 1-5

Dipl.-Ing. Heinz Taudt, Kiel,
ist als Erfinder genannt worden

od. dgl. unter Verwendung einer Vergleichsfläche von konstantem Reflexions- bzw. Absorptionsvermögen, die zusammen mit der abzutastenden Bildvorlage durch dieselbe Lichtquelle beleuchtet und deren beide Helligkeiten durch dieselbe Photozelle bzw. denselben Sekundärelektronenvervielfacher in elektrische Energie umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Strahlengänge für die Abtastung der Bildvorlage und der Vergleichsfläche periodisch mit verschiedenen Frequenzen unterbrochen werden, daß die von der Abtastung der Bildvorlage und der Vergleichsfläche herrührenden Bildsignale frequenzmäßig getrennt und dann je einem Verstärkerkanal —■ dem Bildkanal und dem Steuerkanal —· zugeführt werden und daß der Steuerkanal bei Abweichung seiner Ausgangsspannung von einem Sollwert eine Regelspannung liefert, die den Verstärkungsfaktor eines im Bildkanal enthaltenen Regelverstärkers automatisch regelt.

In den Fig. 1 und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In

Fig. 1 wird eine frequenzmäßige, in

Fig. 2 eine zeitliche Trennung der Bildsignale vor-:

genommen. ■ . . ■ .

In Fig. 1 wird das von der Lichtquelle 1 ausgehende Licht vermittels eines Biprismas 2 in zwei Strahlengänge 3 und 4 aufgeteilt. Die Strahlengänge können auch durch Spiegelanordnungen aufgeteilt werden.

709 698/135

Vermittels der Kondensoren 5 und 6 werden die Öffnungen der beiden Lochblenden 7 und 8 ausgeleuchtet.

9 ist eine rotierende Lochscheibe, die durch den Motor 10 angetrieben wird. Sie hat einen äußeren Lochkranz 11 und einen inneren Lochkranz 12, die verschiedene Anzahlen von Löchern aufweisen. Durch die Löcher der rotierenden Lochscheibe 9 werden die beiden Strahlengänge 3 und 4 mit verschiedenen Frequenzen periodisch unterbrochen, wodurch nach der Umwandlung des Wechsellichtes in Wechselstrom durch die Photozelle zwei Trägerfrequenzen erzeugt werden, die sich verstärkungstechnisch besser beherrschen lassen. Vermittels der beiden Abbildungsoptiken 13 und 14 werden die öffnungen der beiden Blenden 7 und 8 als Lichtpunkte 15 und 16 auf die Bildvorlage 17 und die Vergleichsfläche 18 abgebildet. Die Bildvorlage 17 ist auf einem hin- und hergehenden Tisch 19 oder auf einer rotierenden Trommel zwecks punktweiser Abtastung aufgespannt. Die Vergleichsfläche 18 von konstantem Reflexionsvermögen ist mit der Abtastoptik starr verbunden. Das von der Bildvorlage 17 und der Vergleichsfläche 18 diffus reflektierte Licht fällt auf die Photozelle 20, in welcher der Helligkeit der abgetasteten Punkte der Bildvorlage und der Vergleichsfläche proportionale Photoströme ausgelöst werden.

Lichtquelle 1 und Photozelle 20 können übrigens miteinander vertauscht werden (s. Fig. 2). In diesem Fall werden durch die Lichtquelle 1 die Bildvorlage 17 und die Vergleichsfläche 18 in der Umgebung der abzutastenden Punkte gleichzeitig beleuchtet. Der abzutastende Bildpunkt 15 auf der Bildvorlage 17 und der Punkt 16 auf der Vergleichsfläche 18 werden vermittels der Optiken 13 und 14 und der Lochblenden 7 und 8 ausgeblendet und durch die Optiken 5 und 6 nach Ablenkung der Strahlengänge 3 und 4 durch das Biprisma 2 auf die Kathode der Photozelle 20 abgebildet.

An die Photozelle 20 ist ein Vorverstärker 21 angeschlossen (Fig. 1). In der nachfolgenden elektrischen Weiche 22, die z. B. aus einem parallel geschalteten Hoch- und Tiefpaß oder aus zwei parallel geschalteten Bandfiltern bestehen kann, werden die Photoströme frequenzmäßig getrennt und zwei verschiedenen Verstärkerkanälen — dem Bildkanal 23 und dem Steuerkanal 24 bis 26 — zugeführt. Die von der Abtastung der Bildvorlage 17 herrührenden Bildsignale werden dem stabilisierten Regelverstärker 23 und die von der Abtastung der Vergleichsfläche 18 stammenden Bildsignale dem stabilisierten Verstärker 24 zugeleitet. In 25 wird die Ausgangsspannung von 24 gleichgerichtet. In dem Schaltteil 26 wird die Verstärkerausgangsspannung U_ist mit einer festen Sollspannung U_son verglichen. Die Differenzspannung U_ist-U_sou, die positiv, Null oder negativ sein kann, wird als Regelspannung dem Regelverstärker 23 zugeführt, dessen Verstärkungsfaktor bei positiver Regelspannung verkleinert, bei negativer Regelspannung vergrößert wird und bei verschwindender Regelspannung unverändert bleibt. Hierdurch werden Schwankungen der Lichtquelle 1 und der Empfindlichkeit der Photozelle 20, die sich in einer Abweichung der Spannung U_ist von der Spannung Usou kundtun, automatisch im Bildverstärker 23 ausgeregelt. Der Ausgang 27 des Bildverstärkers 23 wird mit der Bildleitung bzw. nach Gleichrichtung mit einem Graviersystem verbunden.

Während in Fig. 1 die von der Abtastung der Bildvorlage und der Vergleichsfläche herrührenden Photoströme frequenzmäßig getrennt werden, werden sie in Fig, 2 zeitlich getrennt. Die optische Abtastanordnung und die Verstärkeranordnung sind dieselben wie die in Fig. 1 dargestellten. Entsprechende Teile führen die gleichen Bezugsnummern. Der Unterschied gegenüber Fig. 1 besteht darin, daß die Lochscheibe 9 nur einen Lochkranz 11 mit einer ungeraden Anzahl von Löchern aufweist, deren gegenseitiger Abstand größer als ein Lochdurchmesser ist. An der zu einem Loch diametralen Stelle auf der Lochscheibe ist dann eine Lücke vorhanden, so daß die beiden längs eines Scheibendurchmessers die Scheibe durchsetzenden Lichtstrahlenbündel 3 und 4 zeitlich nacheinander mit derselben Frequenz unterbrochen werden. An Stelle der elektrischen Weiche 22 ist ein Elektronenschalter vorgesehen, der durch eine höhere Harmonische der Speisewechselspannung des Synchronmotors 10 oder durch die Wechselspannung eines durch 10 angetriebenen Tonrades unter Berücksichtigung der richtigen Phasenlage zwischen Loch- und Schalterstellung synchronisiert wird und der die von der Abtastung der Bildvorlage 17 und der Vergleichsfläche 18 herrührenden Bildsignale zeitlich nacheinander abwechselnd auf den Verstärker 23 und 24 durchschaltet.

An Stelle der rotierenden Lochscheibe 9 kann auch eine feststehende Blende mit zwei Löchern in den Strahlengang der beiden Lichtstrahlenbündel 3 und 4 geschaltet werden, wobei ein periodisch hin- und hergehender Schieber, dessen Bewegung mit dem Elektronenschalter 8 synchronisiert ist, abwechselnd das eine Loch freigibt und gleichzeitig das andere schließt.

Claims (5)

Patentansprüche

1. Verfahren zur gleichzeitigen Kompensation der Schwankungen der Helligkeit von elektrischen Lichtquellen und der Empfindlichkeit von Photozellen sowie Sekundärelektronenvervielfachern bei der lichtelektrischen Abtastung von Bildvorlagen in Bildtelegraphiegeräten, elektronischen Klischiermaschinen, elektronischen Geräten zur Herstellung von Farbauszügen und zur Farbkorrektur od. dgl. unter Verwendung einer Vergleichsfläche von konstantem Reflexions- bzw. Absorptionsvermögen, die zusammen mit der abzutastenden Bildvorlage durch dieselbe Lichtquelle beleuchtet und deren beide Helligkeiten durch dieselbe Photozelle bzw. denselben Sekundärelektronenvervielfacher in elektrische Energie umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Strahlengänge für die Abtastung der Bildvorlage und der Vergleichsfläche periodisch mit verschiedenen Frequenzen unterbrochen werden, daß die von der Abtastung der Bildvorlage und der Vergleichsfläche herrührenden Bildsignale frequenzmäßig getrennt und dann je einem Verstärkerkanal — dem Bildkanal und dem Steuerkanal — zugeführt werden und daß der Steuerkanal bei Abweichung seiner Ausgangsspannung von einem Sollwert eine Regelspannung liefert, die den Verstärkungsfaktor eines im Bildkanal enthaltenen Regelverstärkers automatisch regelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeiten der Bildvorlage und der Vergleichsfläche durch die gemeinsame Photozelle gleichzeitig ermittelt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß eine rotierende Lochscheibe mit zwei Lochkränzen verschiedener Lochanzahlen vorgesehen ist, die die beiden verschiedenen Belichtungsfrequenzen für die Bildvorlage und die Vergleichsfläche erzeugt.

4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die bei der gleichzeitigen Abtastung der Bildvorlage und der Vergleichsfläche gemeinsam verwendete Photozelle eine

elektrische Weiche zur Trennung der beiden Belichtungsfrequenzen angeschlossen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkanal ein Schaltglied zur Subtraktion zweier Spannungen enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Objektive Photometrie« von Lewig, Springer-Verlag, Berlin 1935, S. 141 bis 143.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen