-
Anordnung an Bildaufnahmeröhren für Präzisionslängenmessungen an fernübertragenen
Bildern Bei der absoluten Messung von Längen an durch bekannte Fernsehanlagen übertragenen
Bildern von beliebigen Objekten treten verschiedene Schwierigkeiten auf, die die
Genauigkeit der Messung stark herabsetzen. So bewirken beispielsweise elektrische
oder magnetische Ursachen eine Bildverzerrung in den Bildwiedergaberöhren. Es sind
Mittel und Methoden bekannt, diese Verzerrungen auf ein erträgliches Maß herabzusetzen.
Diese Mittel sind jedoch sehr umfangreich und vermögen trotzdem nicht die an Präzisionsmessungen
zu stellenden Forderungen zu erfüllen. Dieselben Erscheinungen treten auch bei den
Bildaufnahmeröhren auf.
-
Es sind schon Bildwiedergaberöhren bekannt, bei welchen auf oder
im Kolben, auf verschiedene Art, Raster oder Skalen angebracht sind. In allen diesen
Fällen ist die Skala oder das Raster jedoch ein für allemal fest vorgegeben. Irgendwelche
Verzerrungen auf der Aufnahme- und/oder Wiedergabeseite bleiben ohne Einfluß auf
die Skala. Sie verfälschen nur in unkontrollierbarer Weise das wiedergegebene Bild.
-
Daher sind Präzisionsmessungen mit den genannten Anordnungen nicht
durchführbar.
-
Es wäre nun möglich, auf dem Bildschirm der Bildwiedergaberöhre ein
Strichgitter dadurch zu erzeugen, daß geeignete Impulse elektrisch erzeugt und mit
dem Bildsignal gemischt werden. Dadurch kann wohl eine Berücksichtigung und Korrektur
der wiedergabeseitigen Verzerrungen erreicht werden, jedoch gehen in die Abbildung
die durch die Bildaufnahmeröhre erzeugten Fehler noch ein.
-
Eine andere Möglichkeit zur Eliminierung bzw.
-
Auswertuiig der so entstandenen Fehler bestünde beispielsweise darin,
daß zugleich mit dem zu messenden Objekt ein Maßstab mit übertragen wird. Auch diese
Anordnung ist noch mit schwerwiegenden Mängeln behaftet. Der Vergieichsmaßstab läßt
sich nur in den seltensten Fällen direkt an die zu messende Strecke anlegen. Wenn
er jedoch nicht an dieser Stelle, sondern an einer anderen Stelle des Bildfeldes
sich befindet, unterliegt er ehenfalls den Verzerrungen, wodurch eine eindeutige
Relation zwischen Vergleich maßstab und zu messender Strecke nicht mehr möglich
ist. Besonders bei der Fernübertragung von Mikroskopbildern läßt sich kein derartiger
Vergleichsmaßstah anbringen. Es ist wohl bekannt, in htikroskopen mit Hilfe eines
Mikrometerokulars einen Maßstab einzublenden, doch ergeben sich dabei, besonders
wenn das Auflösungsvermögen des entsprechenden Mikroskops bis an die Grenze ausgenutzt
werden soll, Störungen durch Beugung am Mikrometerfaden.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, trotz der Abbildungsfehler
in der Bildaufnahme- und Bildwiedergaberöhre Präzisionslängenmessungen an
den übertragenen
Bildern beliebiger Objekte zu ermöglichen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß auf der Innenseite der Abdeckglasscheibe der Bildaufnahmeröhre ein Strichraster
angebracht ist, das gemeinsam mit dem Objekt auf der lichtempfindlichen Schicht
der Bildaufnahmeröhre abgebildet und sodann elektrisch an die verschiedenen Bildwiedergabegeräte
übertragen wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß bei jedem Objekt stets ein
Bezugsmaßstab mitabgebildet wird, der immer dieselben Verzerrungen durch die Bildaufnahmeröhre
und Bildwiedergaberöhre erleidet und somit eindeutig in Beziehung zu dem abgebildeten
Objekt gebracht werden kann.
-
Bei der praktischen Ausführung einer Präzisionslängenmessung, unter
Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung, ist es zweckmäßig, die Bildaufnahmekamera
dadurch zu eichen, daß ein bekannter Maßstab unter Verwendung des für die Messung
benötigten Objektivs übertragen wird, wodurch sich der dargestellte Strichgitterabstand
zwischen zwei Gitterlinien als Maßstabseinheit eichen läßt. Es ist weiter zweckmäßig,
das zu messende Objekt bzw. die Aufnahmekamera derart zu drehen, daß die untersuchte
Länge parallel zu den Gitterlinien liegt. Auch kann es unter Umständen vorteilhaft
sein, die Aufnahmekamera so zu bewegen, daß das zu untersuchende Ohjekt in die Mitte
des Bildfeldes kommt, wo erfahrungsgemäß die Verzerrungen am geringsten sind.
-
Das Strichraster kann mittels aus der Glastechnik hekanllten Verfahren
gewonnen werden, beispielsweise durch Ätzung oder Gravur od. dgl. Die Anzahl und
Abmessullg der einzelnen Rasterstriche richtet sich vorteilhaft nach der jeweils
gegebenen Bildaufnahmeröhre bzw. nach der jeweils vorliegenden Meßaufgabe.
-
Die Strichdicke muß dabei allerdings größer sein als die Auflösungsgrenze
der Bildaufnahmeröhre, damit das Gitter einwandfrei abgebildet wird. Da auf der
Ahdeckglasscheibe im allgemeinen auch die Fotokathode bzw. die lichtempfindliche
Schicht aufgebracht wird, wobei zwischen Glas und lichtempfindlicher Schicht eine
durchsichtige Metallschicht nötig ist, ist es notwendig, die geätzten oder gravierten
Striche des Rasters auszulegen, so daß die Glasoberfläche nach der Aufbringung des
Strichrasters vollkommen eben ist. Dabei ist das Mittel zur Auslegung des Strichrasters
derart zu wählen, daß es einerseits optisch andere Eigenschaften aufweist als das
Glas, jedoch chemisch gegenüber dem aufzubringenden Metallbelag dieselben Bedingungen
bietet. Beispielsweise kann dazu sogenanntes Talkumwasserglas verwendet werden.
Es können auch andere schwerschmelzende Oxyde (Aluminium- oder Magnesiumoxyd o.
ä.) in Wasserglas aufgelöst und in die Rillen des Strichrasters eingestrichen werden.
Nach einer entsprechenden Wärmebehandlung kann sodaml die Metallhaut aufgedampft
werden.
-
Ebenso wie die Anzahl der Striche ist auch die Art des Gitters der
jeweils gegebenen Meßaufgabe anpaßbar. Es ist beispielsweise möglich, das Strichraster
in Form eines rechtwinkligen Netzgitters auszubilden.
-
Andererseits ist es auch möglich, um langwierige Umrechnungen zu vermeiden,
das Strichraster aus Kreisen und strahlenförmigen Geraden bzw. aus den Kurvenscharen
eines sonstigen Koordinatensystems aufzubauen.
-
Die Anbringung eines derartigen Rasters auf der Innenseite der Abdeckglasscheibe
der Bildaufnahmeröhre ist besonders einfach und vorteilhaft bei Röhren vom Vidicontyp.
Sie ist jedoch prinzipiell in derselben erfindungsgemäßen Art auch bei allen anderen
Bildaufnahmeröhren durchführbar.
-
Ein zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen
Anordnungen besteht darin, daß zuerst auf die Abdeckglasscheibe (Bildeintrittsfenster)
das Strichraster durch Ätzung oder Gravur aufgebracht wird. sodann die Striche mit
einem geeigneten Mittel ausgelegt werden, und dann, nach bekannten Verfahren, die
Metallschicht und weiter die lichtempfindliche Halbleiterschicht aufgebracht wird
und daß die so hergestellte Abdeckglasscheibe samt der lichtempfindlichen Schicht
mit dem übrigen Bildaufnahmeröhrenkolben verbunden, beispielsweise verschmolzen
wird.
-
Durch diese Anordnung bzw. dieses Verfahren lassen sich auf einfache
Art unter Vermeidung der sonst nötigen aufwandreichen Schaltungen Meßanordnungen
realisieren, deren Meßgenauigkeit innehalb jeder gewünschten Genauigkeit bleibt.
-
Die Zeichnung zeigt schematisch die Ausbildung einer Bildaufuahmeröbre
mit der erfindungsgemäßen Anordnung. Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch eine
Glasscheibe.
Dabei ist mit 1 die Glasscheibe, mit 2 das Strichraster, mit 3 die durchsichtige
Metallschicht und mit 4 die lichtempfindliche Halbleiterschicht hezeichnet. Fig.
2 zeigt eine Bildaufnahmeröhre vom Vidicontyp mit der erfindungsgemäßen Anordnung
des Bildeintrittsfeiisters. Dabei ist beispielsweise das Strichraster in rechtwinkliger
Form ausgeführt.
-
Die Erfindung ist nicht nur zur Messung an ebenen oder räumlichen
Objekten verwendbar, sondern auch in elektronischen Analog-Rechenmaschinen zur Abbildung
und Abmessung von Kurven, Funktionen od. dgl. angewendet werden.
-
PATENTANSPROCHE: 1. Anordnung an Bildaufnahmeröhren für Präzisionslängenmessungen
an fernübertragenen Bildern beliebiger Objekte, dadurch gekennzeichnet, daß auf
der Innenseite der Abdeckglasscheibe der Bildaufnahmeröhre ein Strichraster angebracht
ist, das gemeinsam mit dem Objekt auf der lichtempfindlichen Schicht abgebildet
und sodann durch die Fernsehanlage übertragen wird.