DE1193091B

DE1193091B - Image scanner of improved stability

Info

Publication number: DE1193091B
Application number: DEH33966A
Authority: DE
Inventors: William Frederick Bailey; Bernhard Dunlevy Loughlin; Ian Macwhirter
Original assignee: Hazeltine Corp
Current assignee: BAE Systems Aerospace Inc
Priority date: 1957-08-14
Filing date: 1958-08-01
Publication date: 1965-05-20

Description

Bildabtaster von verbesserter Stabilität Die vorliegende Erfindung betrifft Bildabtaster insbesondere von demjenigen Typ, der beim Abtasten eines Bildes elektrische Zeichen in übereinstimmung mit der Helligkeit von aufeinanderfolgenden Bildpunkten erzeugt. Abtaster dieser Art haben eine ziemlich große Anwendung für die Faksimileübertragung und im Fernsehen für die Fernsehübertragung von Filmen gefunden. Die von solchen Abtastern erzeugten elektrischen Zeichen sind verhältnismäßig schwach, und es ist daher üblich, die Zeichen einer erheblichen Verstärkung zu unterwerfen. Die Verstärkungsvorrichtungen weisen aber oft eine mangelnde Stabilität auf.Image scanner of improved stability The present invention relates in particular to image scanners of the type used when scanning an image electrical signs in accordance with the brightness of successive Pixels generated. Scanners of this type have quite a wide application for facsimile and televised broadcasting of films found. The electrical signs produced by such scanners are proportionate weak, and it is therefore customary to subject the characters to considerable reinforcement. However, the reinforcement devices often have a lack of stability.

Ein üblicher Typ von Bildabtaster umfaßt eine Röhre mit beweglichem Lichtflecken zur Abtastung des Bildes sowie eine fotoelektrische Vervielfacherröhre zur Umwandlung der Variationen des vom Bild ausgehenden Lichts in entsprechende elektrische Variationen. Die Verwendung eines Fotovervielfachers mit einer großen Anzahl von Sekundäremissionselektroden führt die erwünschte große Verstärkung herbei. Derartige Röhren sind aber gegenüber unerwünschten Betriebsspannungsschwankungen u. dgl. wenig stabil, wobei noch hinzu kommt, daß der abtastende Lichtstrahl wegen ähnlicher Schwankungen Intensitätsvariationen ausgesetzt ist.One common type of image scanner includes a movable tube Light spots for scanning the image and a photoelectric multiplier tube to convert the variations of the light emanating from the image into corresponding ones electrical variations. Using a photo multiplier with a large The number of secondary emission electrodes brings about the desired large gain. However, such tubes are resistant to undesirable fluctuations in operating voltage and the like not very stable, and there is also the fact that the scanning light beam is due to is exposed to similar fluctuations in intensity variations.

Bildabtaster der genannten Art können auch bei elektronischen Filmprüfvorrichtungen Verwendung finden. In eine derartige Vorrichtung kann z. B. ein negativer Farbfilm eingesetzt werden, wobei in der Vorrichtung ein farbiges Positivbild erzeugt wird in Übereinstimmung mit dem Bild, das durch ein fotografisches Verfahren erhalten worden wäre. In der Vorrichtung werden elektrische Zeichen in übereinstimmung mit dem Rot, dem Grün und dem Blau des Negativs erzeugt. Hierzu können Bildabtaster der obengenannten Art verwendet werden. Die in dieser Weise erzeugten elektrischen Farbzeichen (Spannungen, Ströme) werden dadurch durch die Vorrichtung in solcher Weise übertragen, daß sie ähnlichen Beeinflussungen ausgesetzt sind, wie im fotografischen Verfahren die den Farben entsprechenden Lichtintensitäten, und in dieser Weise wird auf dem Bildschirm einer dreifarbigen Kathodenstrahlröhre das erwünschte Positivbild erzeugt. Mittels einer derartigen Vorrichtung kann man die Exponierdaten, z. B. Exponierzeit und die Farbzusamrnensetzung des fotografischen Kopierlichtes, das beim fotografischen Verfahren zu verwenden ist, feststellen. Zu diesem Zweck ist die Prüfvorrichtung mit kalibrierten Einstellmitteln zur Einstellung der übertragungseigenschaften mit Bezug auf die elektrisehen Farbgrößen ausgerüstet. Diese Einstellmittel werden so eingestellt, daß das Positivbild das erwünschte Aussehen hat. Diese Art von Vorrichtung ist ein Beispiel dafür, daß Bildabtaster besonders guter Stabilität vorgesehen sein müssen, denn dies ist eine Voraussetzung für das ganze Kalibrieren und die genaue Funktion der Einstellmittel.Image scanners of the type mentioned can also be used in electronic film inspection devices Find use. In such a device z. B. a negative color film can be used, a colored positive image being generated in the device in accordance with the image obtained by a photographic process would have been. In the device are electrical signs in accordance with the red, green and blue of the negative. For this purpose, image scanners of the type mentioned above can be used. The electric generated in this way Color symbols (voltages, currents) are thereby transformed into such by the device Transferred way that they are exposed to similar influences as in the photographic Process the light intensities corresponding to the colors, and in this way becomes the desired positive image on the screen of a three-color cathode ray tube generated. By means of such a device, the exposure data, e.g. B. Exposure time and the color composition of the photographic copy light that to be used in the photographic process. To that end is the test device with calibrated setting means for setting the transmission properties equipped with reference to the electrical color sizes. These adjustment means are adjusted so that the positive image has the desired appearance. That kind of device is an example that image scanners are provided with particularly good stability must, because this is a prerequisite for the whole calibration and the exact Function of the adjustment means.

Es ist ein Filmprüfgerät zur Nachbildung eines fotografischen Verfahrens mittels eines Bildabtasters bekannt, das mit einer Lichtquelle, einer fotoelektrisehen Röhre zur Erzeugung einer elektrischen Größe in übereinstimmung mit den Helligkeitswerten aufeinanderfolgender Bildpunkte, einem Verstärker zur Übertragung der elektrischen Größe und einem kalibrierten Einstellmittel versehen ist, durch das die elektrische Größe am Ausgang des Verstärkers entsprechend einer bestimmten, durch die Kalibrierung angegebenen Eigenschaft des fotografischen Verfahrens eingestellt werden kann, mit Erzeugung eines periodischen Vergleichszeichens in Abhängigkeit von der Intensität der Lichtquelle und Herleitung einer Steuerspannung zur Stabilisierung des Produktes aus Lichtintensität und Verstärkungsmaß des Abtasters aus dem am Ausgang des Verstärkers vorhandenen Vergleichszeichen.It is a film testing device for replicating a photographic process known by means of an image scanner with a light source, a fotoelektrisehen Tube for generating an electrical quantity in accordance with the brightness values successive pixels, an amplifier for the transmission of the electrical Size and a calibrated adjustment means is provided through which the electrical Size at the output of the amplifier according to a certain one, through the calibration specified property of the photographic process can be adjusted with Generation of a periodic comparison symbol depending on the intensity the light source and deriving a control voltage to stabilize the product from light intensity and gain of the scanner from the on Comparison characters present at the output of the amplifier.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung durch Zusammensetzung des Vergleichszeichens mit einer festen Vergleichsspannung gewonnen wird, die sowohl von dem Vergleichszeichen als auch von Änderungen der Betriebsspannungen u. dgl. im wesentlichen unabhängig ist.The invention is characterized in that the control voltage by Composition of the reference character obtained with a fixed reference voltage is affected by both the comparison symbol and changes in the operating voltages and the like is substantially independent.

Die Herleitung der Steuerspannung in der genannten Weise ist bei einem Filmprüfgerät mit kalibrierten Einstellmitteln der genannten Art von besonderer Bedeutung und hat wesentliche Vorteile im Vergleich zu solchen Schaltungen zur Erzeugung einer Steuerspannung, in denen der Vergleich eines Vergleichszeichens nicht mit einer festen Vergleichsspannung, sondern mit einer Bezugsspannung durchgeführt wird, die durch Integration der unmittelbar vorhergehenden Werte des Vergleichszeichens gewonnen wird. Durch die erfindungsgemäße Herleitung durch Vergleich mit einer festen Vergleichsspannung ergibt sich eine weitgehende Unabhängigkeit von mit der Zeit eintreffenden Änderungen der Kreiskonstanten, derAlterungserscheinungen von Röhren u. dgl.The derivation of the control voltage in the manner mentioned is at a Film testing device with calibrated setting means of the type mentioned of special Significance and has significant advantages compared to such circuits for generation a control voltage in which the comparison of a comparison sign is not with a fixed equivalent voltage, but with a reference voltage, by integrating the immediately preceding values of the comparison sign is won. Due to the derivation according to the invention by comparison with a fixed one Equivalent stress results in a largely independent of the time incoming changes in the circular constants, the aging phenomena of tubes and the like

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Es stellt dar F i g. 1 eine Ausführungsform eines elektronischen Filmprüfgeräts für Negativfilm mit einem Bildabtaster verbesserter Stabilität nach der vorliegenden Erfindung, F i g. 2 ein Schaltbild eines Teils der Schaltung nach F i g. 1 und F i g. 3 eine graphische Darstellung von Spannungen, die bei der in F i g. 2 gezeigten Schaltung auftreten.The invention is explained with reference to the drawing. It shows F i g. 1 shows an embodiment of an electronic film tester for negative film with an image scanner of improved stability according to the present invention, F i g. 2 is a circuit diagram of part of the circuit according to FIG. 1 and F i g. 3 a graphical representation of stresses which occur in the case of the in FIG. 2 circuit shown appear.

Der in F i g. 1 gezeigte Bildabtaster umfaßt eine Abtaströhre 10 mit beweglichem Lichtflecken zum Abtasten eines Filmnegativs 11 mittels eines dünnen Strahles, der auch periodisch über den Rand des Films 11 hinausgeführt wird, so daß er an dem Film vorbeigeht. Die Röhre 10 ist eine Kathodenstrahl- , röhre, deren Strahl in üblicher Weise einen Abtastraster erzeugt, wozu Ablenkspulen 12 vorgesehen sind.The in F i g. Image scanner shown in Fig. 1 comprises a scanning tube 10 with movable light spots for scanning a film negative 11 by means of a thin beam which is also periodically guided beyond the edge of the film 11 so that it passes the film. The tube 10 is a cathode ray tube, the beam of which generates a scanning raster in the usual manner, for which purpose deflection coils 12 are provided.

Der auf dem Schirm erzeugte Lichtflecken wird mittels einer Linse 13 auf das Negativ 11 fokussiert. Das durch den Film hindurchgehende Licht durchgeht eine positive Linse 9 und wird durch zwei gekreuzte teildurchlässige Spiegel 14 und 15 in eine rote, eine grüne und eine blaue Komponente zerlegt.The light spot generated on the screen is focused on the negative 11 by means of a lens 13. The light passing through the film passes through a positive lens 9 and is broken down into a red, a green and a blue component by two crossed partially transparent mirrors 14 and 15.

Die farbigen Lichtkomponenten werden mittels Fotovervielfachern 16R, 16G und 16B in elektrische Farbgrößen umgewandelt. Im folgenden werden die Buchstaben R, G und B verschiedenen Bezugsziffern nachgesetzt, um anzudeuten, daß die entsprechende Einheit der Farbe Rot, Grün bzw. Blau zugeordnet ist. In der F i g. 2 ist eine ausführliche Darstellung der Röhre 16 R gegeben. Sie umfaßt eine lichtempfindliche Kathode 17 und eine Mehrzahl von Dynoden 18 bis 27, d. h. Sekundäremissionselektroden, zur Verstärkung des von der Kathode abgegebenen Elektronenstroms. Die Röhre umfaßt ferner eine Anode 28, die mit einem Belastungswiederstand 29 verbunden ist, über den die elektrische Farbgröße erzeugt wird. Passende Betriebsspannungen werden an die Dynoden 18 bis 27 von einem Spannungsteiler 30 gelegt, der über Widerstände 31, 32 und 33 mit der negativen Klemme einer Hochspannungsquelle B verbunden ist. Wie aus der F i g. 1 ersichtlich, wird der rote Lichtstrahl durch eine Linse 35R und ein Rotfilter 36R auf die Kathode der Röhre 16R geworfen. In ähnlicher Weise sind Linsen und Filter für die blaue und die grüne Komponente vorgesehen.The colored light components are converted into electrical color quantities by means of photo-multipliers 16R, 16G and 16B. In the following, the letters R, G and B are added to different reference numbers to indicate that the corresponding unit is assigned to the color red, green or blue. In FIG. 2 is given a detailed description of tube 16 R. It comprises a photosensitive cathode 17 and a plurality of dynodes 18 to 27, ie secondary emission electrodes, for amplifying the electron current emitted by the cathode. The tube further comprises an anode 28 which is connected to a load resistor 29 via which the electrical color quantity is generated. Appropriate operating voltages are applied to the dynodes 18 to 27 by a voltage divider 30 which is connected to the negative terminal of a high voltage source B via resistors 31, 32 and 33. As shown in FIG. 1, the red light beam is projected through a lens 35R and a red filter 36R onto the cathode of the tube 16R. Similarly, lenses and filters are provided for the blue and green components.

Die elektrischen Farbgrößen sowie auch die Vergleichszeichen werden einer Verstärkung teils in den Fotovervielfachern, teils in gesonderten Verstärkern unterworfen. Letztere sind mit 37R usw. bezeichnet und liegen je am Ausgang der entsprechenden Vervielfacherröhre.The electrical color quantities as well as the comparative symbols are a reinforcement partly in the photo multipliers, partly in separate amplifiers subject. The latter are denoted by 37R etc. and are each located at the exit of the corresponding multiplier tube.

Bei dem Bildabtaster nach F i g. 1 entstehen Vergleichsimpulse in denjenigen Zeitpunkten, wo der abtastende Lichtstrahl am Negativ 11 vorbeigeführt wird, da die Intensität des Strahls zu diesen Zeitpunkten keiner Beeinflussung durch den Film ausgesetzt ist. Der Abtaster umfaßt Rückkopplungskreise 36R ... zum Stabilisieren des Produkts aus Lichtintensität und Verstärkungsmaß. Diese Rückkopplungskreise führen bei der gezeigten Ausführungsform die Steuerzeichen den Vervielfachern zu, aber es ist auch möglich, die Verstärker 37 in ähnlicher Weise zu steuern.In the image scanner according to FIG. 1, comparison pulses arise at those points in time when the scanning light beam is guided past the negative 11, since the intensity of the beam at these points in time is not influenced by the film. The scanner includes feedback circuits 36R ... for stabilizing the product of light intensity and gain. In the embodiment shown, these feedback circuits feed the control characters to the multipliers, but it is also possible to control the amplifiers 37 in a similar manner.

Wenn die Abtaströhre drei Kathodenstrahlen für je eine Grundfarbe aufweist, kann die Steuerung auch unmittelbar die Intensität der entsprechenden Abtastfarbkomponente beeinflussen. Auch beim Abtaster nach F i g. 1 können die drei Vergleichszeichen zur Erzeugung eines zusammengesetzten Steuerzeichens verwendet werden, das als Ergänzung der übrigen Rückkopplungen einer Steuerelektrode der Röhre zugeführt werden kann.If the scanning tube has three cathode rays for each one primary color has, the controller can also directly adjust the intensity of the corresponding Affect the sampling color component. Even with the scanner according to FIG. 1 can do the three Comparison character used to generate a composite control character as a supplement to the other feedback from a control electrode of the tube can be fed.

In der F i g. 2 ist der »rote« Rückkopplungskreis in seinen Einzelheiten dargestellt. In demselben wird eine Vergleichsspannung mittels einer Röhre 40 zugeführt. Verstärkte Impulse, die der Intensität der roten Abtastlichtkomponente entsprechen, werden mit der Vergleichsspannung verglichen, wodurch ein Steuerzeichen zustande kommt. Zu diesem Zweck werden die Fußteile der vom Verstärker 37R zugeführten verstärkten Impulse auf ein festes Potential gelegt, was durch einen Kreis 41 zur Wiedereinsetzung der Gleichstromkomponente herbeigeführt wird. Dieser Kreis umfaßt einen Kondensator 42, einen Widerstand 43 und eine Diode 44.In FIG. 2 the "red" feedback circuit is shown in detail. In the same, a comparison voltage is supplied by means of a tube 40. Amplified pulses, which correspond to the intensity of the red scanning light component, are compared with the comparison voltage, whereby a control character is produced. For this purpose, the foot portions of the amplified pulses supplied by the amplifier 37R are set to a fixed potential, which is brought about by a circuit 41 for restoring the direct current component. This circuit comprises a capacitor 42, a resistor 43 and a diode 44.

Der Rückkopplungskreis umfaßt auch eine Röhre 45 mit einer Elektrode 46, der die Impulse zur Potentialfestlegung zugeführt werden, und mit einer Kathode 47, der die über die Röhre 40 erzeugte Vergleichsspannung zugeführt wird. Die Impulse zur Festlegung des Potentials werden der Elektrode 46 über einen elektronischen Torkreis 53 zugeführt, der aus vier Dioden 54, 55, 56 und 57 in Brückenschaltung zusammengesetzt ist. Zwei entgegengesetzte Punkte der Brückenschaltung sind durch einen Widerstand 58 verbunden.The feedback circuit also includes a tube 45 with an electrode 46, to which the pulses for establishing the potential are fed, and with a cathode 47, to which the comparison voltage generated via the tube 40 is fed. The impulses to determine the potential of the electrode 46 via an electronic Gate circuit 53 is supplied, which consists of four diodes 54, 55, 56 and 57 in a bridge circuit is composed. Two opposite points of the bridge circuit are through a resistor 58 is connected.

Der Torkreis 53 kann entweder durch von außen zugeführte Impulse aufgetastet werden, die mit der Arbeitsweise der Röhre 10 zu synchronisieren sind, oder aber sie kann durch periodische Impulse in der Videospannung gesteuert werden. In der F i g. 2 wurde angenommen, daß die Auftastung mittels von außen zugeführter Impulse erfolgt. Zu diesem Zweck umfaßt der Rückkopplungskreis einen Umpolungskreis 60 mit einer Röhre 61. Während der Rücklaufintervalle der durch die Kreise 83 bewirkten Ablenkung werden Auftastungsimpulse erzeugt, die nach in einem Verzögerer 85 erfolgter Verzögerung einer Steuerelektrode 62 der Röhre 61 über eine Klemme X zugeführt werden, wodurch Auftastungsimpulse entgegengesetzter Polaritäten an der Anode 63 und der Kathode 64 erzeugt werden. Diese Impulse gelangen über Kopplungskondensatoren 65 und 66 zum Torkreis 53 und machen ihn für die Dauer der Vergleichsimpulse, die der Intensität der Lichtquelle entsprechen, durchlässig. Wenn der Torkreis statt dessen durch die Vergleichsimpulse zu steuern ist, wird die Klemme X über eine zusätzliche Verstärkerstufe an den Ausgang des Verstärkers 37R gelegt.The gate circuit 53 can either be opened by impulses supplied from the outside to be synchronized with the operation of the tube 10, or else it can be controlled by periodic pulses in the video voltage. In the F i g. 2 it was assumed that the gating by means of externally supplied pulses he follows. For this purpose, the feedback circuit includes a polarity reversal circuit 60 a tube 61. During the retrace intervals caused by the circles 83 Deflection, gating pulses are generated, which are carried out in a delay 85 after Delay one Control electrode 62 of tube 61 via a clamp X are supplied, causing gating pulses of opposite polarities to be applied the anode 63 and the cathode 64 are generated. These impulses arrive via coupling capacitors 65 and 66 to the gate circuit 53 and make it for the duration of the comparison pulses that correspond to the intensity of the light source, transparent. When the gate circle takes place which is to be controlled by the comparison pulses, terminal X is via an additional Amplifier stage applied to the output of amplifier 37R.

Betriebsspannungen werden der Röhre 45 von einer Spannungsquelle B über Widerstände 33, 67 und 68 zugeführt, von denen letzterer an die Anode 69 angeschlossen ist. Die Spannung für das Schirmgitter 70 wird über einen Widerstand 71 zugeführt, an den ein Siebkondensator 72 gelegt ist. Die Kathode 47 steht über eine Spannungsregelungsröhre 73 mit dem Widerstand 33 in Verbindung, wodurch die erwünschte niedrige Impedanz zwischen diesen beiden Punkten zustande kommt.Operating voltages are supplied to the tube 45 from a voltage source B via resistors 33, 67 and 68, the latter of which is connected to the anode 69. The voltage for the screen grid 70 is supplied via a resistor 71 to which a filter capacitor 72 is connected. The cathode 47 is connected to the resistor 33 via a voltage regulating tube 73, which results in the desired low impedance between these two points.

Damit die Fußteile der Impulse an ein genau bestimmtes Potential festgelegt werden, liegt über die Röhre 40 ein Spannungsteiler 74, der dem Kreis 41 eine Vergleichsspannung zuführt. Die diesem Kreis zugeführten Video-Spannungen werden über einen großen Kondensator 51 geerdet.So that the foot parts of the impulses are set to a precisely defined potential are, a voltage divider 74 is across the tube 40, the circuit 41 a comparison voltage feeds. The video voltages applied to this circuit are over a large Capacitor 51 grounded.

Ein kleiner Kondensator 75, durch den eine Integration bewirkt wird, liegt zwischen der Steuerelektrode 46 und dem Spannungsteiler 74, um die Gleichspannung an der Elektrode 46 an einem vergleichsweise festen Niveau zu halten, das den Spitzen der periodischen Impulse entspricht.A small capacitor 75, through which an integration is effected, lies between the control electrode 46 and the voltage divider 74 to generate the DC voltage at the electrode 46 at a comparatively fixed level that the tips corresponds to the periodic impulses.

Damit das Verstärkungsmaß des Rückkopplungskreises verändert werden kann, ist die Röhre 45 mit zumindest einem Teil der Dynodenstrecken 18 bis 27 parallel geschaltet, so daß Variationen des Röhrenstroms die Belastung der Spannungsquelle B verändern und dadurch eine Änderung der den Dynoden zugeführten Betriebsspannungen herbeiführen. Dies führt seinerseits eine Verstärkungsänderung des Vervielfachers herbei, die die unerwünschte Verstärkungsänderung oder Intensitätsänderung der Lichtquelle ausgleicht.So that the gain of the feedback loop can be changed can, the tube 45 is parallel with at least a part of the dynode sections 18 to 27 switched so that variations in the tube current reduce the load on the voltage source B change and thereby a change in the operating voltages supplied to the dynodes bring about. This in turn leads to a change in the gain of the multiplier causing the undesired change in gain or intensity of the light source compensates.

In ähnlicher Weise wird die Stabilisation oder das Konstanthalten des Produktes aus Lichtintensität und Verstärkungsmaß für jeden der drei Farbkanäle herbeigeführt. Die Ausgangsspannung jedes Kanals wird einem kalibrierten Spannungsteiler 80R ... zugeführt, wo die Einstellung des Verstärkungsmaßes erfolgt. Die Kalibrierung dieser Spannungsteiler geschieht im Hinblick auf das fotografische Verfahren, das in der Vorrichtung nachgeahmt werden soll.In a similar way, the product of light intensity and gain is stabilized or kept constant for each of the three color channels. The output voltage of each channel is fed to a calibrated voltage divider 80R ... where the gain is adjusted. The calibration of these voltage dividers is done with a view to the photographic process that is to be mimicked in the device.

Die Farbgrößen gelangen danach zu einer elektronischen Übertragungsvorrichtung 81, wo sie in solcher Weise übertragen werden, daß eine Nachbildung der Nichtlinearitäten und gegenseitigen Beeinflussungen der Farben beim fotografischen Verfahren nachgebildet werden. Die hierdurch abgeänderten Farbgrößen werden einer dreifarbigen Bildröhre 82 zugeführt, auf deren Bildschirm ein positives Bild entsteht in Übereinstimmung mit dem Bild, das auf fotografischem Wege zu erhalten wäre.The color sizes are then sent to an electronic transmission device 81, where they are transmitted in such a way that a simulation of the non-linearities and mutual influences of colors in the photographic process will. The color sizes changed in this way become a three-color picture tube 82 supplied, on the screen of which a positive image is formed in accordance with the image that could be obtained by photographic means.

Die Abtastung und die Löschung des Kathodenstrahles oder der Kathodenstrahlen in den beiden Röhren 10 und 82 geschieht gleichzeitig, da Ablenkspannungen für beide Röhren in demselben Kreis 83 erzeugt werden. Auch Löschimpulse für beide Röhren werden in einem Löschkreis 84 erzeugt.The scanning and extinction of the cathode ray or the cathode rays in the two tubes 10 and 82 occurs simultaneously because deflection voltages are present for both Tubes in the same circle 83 are generated. Also extinguishing pulses for both tubes are generated in a quenching circuit 84.

Der Abtaster gemäß F i g. 1 kann auch dadurch abgeändert werden, daß die Abtaströhre 10 durch eine feste Lichtquelle zur Beleuchtung des ganzen Negativs 11 ersetzt wird, wobei die Fotovervielfacher 16 durch Kameraröhren zu ersetzen wären. Auch in diesem Fall können die Vergleichsimpulse dadurch erzeugt werden, daß ein Teil des Lichts am Negativ vorbeigeht und eine von diesem unabhängige Beleuchtung eines Randteils des Schirms der Kameraröhre bewirkt.The scanner according to FIG. 1 can also be modified by the fact that the scanning tube 10 by a fixed light source to illuminate the entire negative 11 is replaced, the photomultiplier 16 would have to be replaced by camera tubes. In this case, too, the comparison pulses can be generated in that a Part of the light goes past the negative and a lighting that is independent of this of an edge part of the screen of the camera tube.

Bei Verwendung einer Abtaströhre mit beweglichem Lichtflecken können Schwierigkeiten in Verbindung mit der periodischen Vorbeilassung des Lichts am Negativ entstehen. Dies hängt mit der mechanischen Ausführung zusammen, durch die es erforderlich werden kann, eine Prismenvorrichtung zu verwenden, um einen Teil des Lichts am Negativ vorbeigehen zu lassen. Es kann z. B. ein einfaches Prisma mit einem parallelogrammförmigen Querschnitt am einen Rand des Schirms der Röhre 10 angeordnet werden, das sich weit genug zur einen Seite der Röhre 10 hin erstreckt, damit ein erwünschter Teil des Lichts am Negativ 11 vorbeigehen kann.When using a scanning tube with movable light spots Difficulties related to the periodic light bypassing the negative develop. This is due to the mechanical design by which it is required can be to use a prism device to shed some of the light on the negative to let go by. It can e.g. B. a simple prism with a parallelogram Cross-section can be arranged at one edge of the screen of the tube 10, which extends far extends enough to one side of the tube 10 that a desired portion of the Light on the negative 11 can pass.

Die Arbeitsweise des Abtasters geht, wie erwähnt, davon aus, daß die Abtaströhre 10 einen hin- und wiedergehenden Lichtflecken erzeugt. Der so entstehende dünne Lichtstrahl wird durch die Linse 13 auf das Negativ 11 fokussiert und führt auf diesem eine ähnliche hin- und wiedergehende Abtastbewegung aus. Während sich periodisch wiederholender Intervalle geht der Lichtstrahl auch am Negativ vorbei, wie durch den Strahl 90 in der Zeichnung gezeigt. Das Abtastlicht umfaßt wesentliche Intensitäten an Rot, Grün und Blau, so daß das durch das Negativ hindurchgehende Licht in Übereinstimmung mit der Schwärzung für die verschiedenen Farben moduliert wird. Nach dem Durchgang durch bzw. Vorbeigang an dem Film 11 wird das Licht in seine Komponenten Rot, Grün und Blau durch die gekreuzten teildurchlässigen Spiegel 14 und 15 zerlegt. Eine zusätzliche Trennung der Farbkomponenten geschieht durch die Filter 36.As mentioned, the operation of the scanner is based on the assumption that the scanning tube 10 generates a spot of light that moves back and forth. The resulting thin light beam is focused on the negative 11 by the lens 13 and carries out a similar back and forth scanning movement on it. During periodically repeating intervals, the light beam also passes the negative as shown by beam 90 in the drawing. The scanning light includes substantial intensities of red, green and blue so that the light passing through the negative is modulated in accordance with the density for the various colors. After passing through or past the film 11 , the light is broken down into its components red, green and blue by the crossed partially transparent mirrors 14 and 15. The filters 36 provide additional separation of the color components.

Die Zusammensetzung der elektrischen Farbgrößen am Ausgang jeder der Vervielfacher 16 ist aus der F i g. 3 ersichtlich, und als Beispiel wird die rote Farbgröße gewählt. Die Kurve A zeigt die Spannung am Ausgang des Vervielfachers 16R. Während des Rücklaufintervalls t" -t2 des Elektronenstrahls der Röhre 10 wird die Röhre durch einen Löschimpuls gesperrt. Die Folge hiervon ist, daß der elektrische Spannungspegel zu dieser Zeit mit dem Schwarzpegel am Eingang des Vervielfachers übereinstimmt. Zu Anfang der Zeilenabstastung, während der Zeit t.,-t3, geht das Licht am Negativ 11 vorbei, so daß die Intensität des zu den teildurchlässigen Spiegeln 14 und 15 gelangenden Lichts einem Höchstwert entspricht, der mit Weiß übereinstimmt oder noch größer ist, wobei die dem Vervielfacher 16R zugeführte Lichtintensität einem Höchstmaß an Rot entspricht. Dieses am Film 11 vorbeigehende Licht erzeugt somit ein Vergleichszeichen in der Form eines Vergleichsimpulses, dessen Amplitude nur durch die Intensität der Rotkomponente der abtastenden Lichtquelle gegeben ist. Während der darauffolgenden Abtastung des Films 11 in der Zeitspanne t. -t4 ändert sich die Spannung am Ausgang des Vervielfachers in Abhängigkeit von dem Schwärzungsgrad mit Bezug auf Rot für die verschiedenen Bildpunkte des Films. Die Röhre 10 wird danach während des darauffolgenden Rücklaufintervalls gelöscht, und die beschriebene Wirkungsweise wiederholt sich für die nächste Zeile. Die beiden übrigen Farbgrößen werden in analoger Weise erzeugt.The composition of the electrical color quantities at the output of each of the multipliers 16 is shown in FIG. 3, and the red color size is chosen as an example. Curve A shows the voltage at the output of the multiplier 16R. During the retrace interval t "-t2 of the electron beam of the tube 10, the tube is blocked by an extinguishing pulse. The consequence of this is that the electrical voltage level at this time coincides with the black level at the input of the multiplier. At the beginning of the line scan, during the time t ., - t3, the light bypasses the negative 11 so that the intensity of the light reaching the partially transparent mirrors 14 and 15 corresponds to a maximum value which is equal to or greater than white, the light intensity supplied to the multiplier 16R being a maximum This light passing by the film 11 thus generates a comparison symbol in the form of a comparison pulse, the amplitude of which is given only by the intensity of the red component of the scanning light source Voltage at the output of the multiplier as a function of the degree of blackening with reference to red for the various pixels of the film. The tube 10 is then erased during the subsequent retrace interval, and the described mode of operation is repeated for the next line. The other two color sizes are generated in an analogous manner.

Der Verstärker 37R wechselt die Polarität der ihm zugeführten Spannung, so daß die Ausgangsspannung desselben einen Verlauf nach der Kurve B hat.The amplifier 37R changes the polarity of the voltage supplied to it, so that the output voltage of the same has a course according to curve B.

Die Farbgrößen gelangen danach über die Spannungsteiler 80 zur Übertragungsvorrichtung 81. Die in dieser abgeänderten Farbgrößen werden danach den den entsprechenden Farben zugeordneten Kathoden der Bildröhre 72 zugeführt. Wegen des genannten Polaritätswechsels fallen die Vergleichszeichen in den Schwarz- oder Ultraschwarzbereich des wiedergegebenen Bildes, so daß sie auf diesem nicht in Erscheinung treten.The color sizes then pass through the voltage divider 80 to the transmission device 81. The color sizes modified in this one then become the corresponding colors associated cathodes of the picture tube 72 are supplied. Because of the change in polarity mentioned the comparison characters fall in the black or ultra-black area of the reproduced Image so that they do not appear on this.

Unter der Voraussetzung einer gleichbleibenden Intensität des Abtastlichtes und eines gleichbleibenden Verstärkungsmaßes zu den Spannungsteilern 80 können diese unmittelbar in dem entsprechenden Korrekturen kalibriert werden, die an den Intensitäten der roten, grünen und blauen Komponenten des nachgebildeten fotografischen Kopierverfahrens durchzuführen sind. Auf diese Weise können Änderungen der Farbzusammensetzung und der Aufnahmezeit beim fotografischen Kopieren durch entsprechende Einstellungen an den Spannungsteilern nachgebildet werden. Diese können somit so lange eingestellt werden, bis das wiedergegebene positive Bild auf dem Bildschirm der Röhre 82 das erwünschte Aussehen hat, und die Einstellungen der Spannungsteiler 80 geben dann die entsprechenden Abänderungen des Kopierlichts in fotografischen Verfahren an, durch die das gemäß diesem Verfahren hergestellte positive Bild dasselbe Aussehen haben wird. Diese genaue Übereinstimmung der Kalibrierungen mit entsprechenden Kennwerten für das fotografische Verfahren setzt jedoch voraus, daß das Produkt aus der Intensität der Abtastlichtquelle und der Verstärkung für jede Farbkomponente den gleichen Wert unveränderlich beibehält.Assuming a constant intensity of the scanning light and a constant gain for the voltage dividers 80, these can be calibrated directly in the corresponding corrections to be made to the intensities of the red, green and blue components of the photographic copying process being simulated. In this way, changes in the color composition and the recording time during photographic copying can be reproduced by making appropriate adjustments to the voltage dividers. These can thus be adjusted until the reproduced positive image has the desired appearance on the screen of the tube 82, and the settings of the voltage dividers 80 then indicate the corresponding changes in the copy light in photographic processes by which the positive produced according to this process Image will have the same appearance. This exact correspondence of the calibrations with corresponding characteristic values for the photographic process, however, presupposes that the product of the intensity of the scanning light source and the gain for each color component invariably maintains the same value.

Diese Aufgabe wird durch den Rückkopplungskreis gelöst, der die Vergleichszeichen zur Erzeugung eines Steuerzeichens ausnutzt, durch das die Intensität der Lichtquelle oder das Verstärkungsmaß derart reguliert wird, daß das Produkt unveränderlich bleibt.This task is solved by the feedback circuit, which the comparison characters to generate a control character by which the intensity of the light source or the gain is regulated so that the product remains invariable.

In der F i g. 3 zeigen die Kurven A und B die am Eingang bzw. am Ausgang des Verstärkers 37R auftretende Farbspannung. Die Ausgangsspannung wird dem Kreis 41 zugeführt, wo der am Schwarzpegel entsprechende Fußteil der Kurve B auf ein vorbestimmtes Potential verlegt wird. Eine dieses Potential erzeugende Gleichspannung wird über den Spannungsteiler 74 von der Röhre 40 zugeführt.In FIG. 3, curves A and B show the color voltage appearing at the input and output of amplifier 37R, respectively. The output voltage is fed to circuit 41 , where the foot part of curve B corresponding to the black level is moved to a predetermined potential. A DC voltage generating this potential is supplied from the tube 40 via the voltage divider 74.

Auftastungsimpulse gelangen über die Klemme X zum Umpolungskreis 60 und erscheinen daher mit gleicher Polarität an der Kathode 64 und mit gewechselter Polarität an der Anode 63. Durch Einschaltung einer passenden Verzögerung wird bewirkt, daß diese Impulse gleichzeitig mit den der Lichtquellenintensität entsprechenden Vergleichsimpulsen eintreffen. Die umgepolten Impulse werden dem Torkreis 53 zugeführt und machen ihn durchlässig. über die Kondensatoren 65 und 66 entstehen Gleichspannungen, durch die der Kreis 53 zwischen den genannten Impulsen gesperrt wird. Wegen der Umschaltfunktion des Kreises 53 erscheint an der Steuerelektrode 46 eine Spannung gemäß der Kurve C der F i g. 3. Diese umfaßt nur die Vergleichsimpulse, für die der Fußpegel an einem vorbestimmten Potential liegt, das durch die gestrichelte Linie E der F i g. 3 angedeutet ist. Der Kondensator 75 und der Torkreis 53 laden den Kondensator 66 zu einer dem Spitzenwert der Vergleichsimpulse entsprechenden Spannung auf, die durch die gestrichelte Linie D angedeutet ist.Gating pulses reach the polarity reversal circuit 60 via terminal X and therefore appear with the same polarity at the cathode 64 and with reversed polarity at the anode 63. By switching on a suitable delay, these pulses arrive simultaneously with the comparison pulses corresponding to the light source intensity. The polarized pulses are fed to the gate circuit 53 and make it permeable. DC voltages arise via the capacitors 65 and 66, by means of which the circuit 53 is blocked between the said pulses. Because of the switching function of the circuit 53, a voltage appears at the control electrode 46 according to curve C in FIG. 3. This includes only the comparison pulses for which the foot level is at a predetermined potential indicated by the dashed line E of FIG. 3 is indicated. The capacitor 75 and the gate circuit 53 charge the capacitor 66 to a voltage corresponding to the peak value of the comparison pulses, which is indicated by the dashed line D.

Gleichzeitig hiermit wird der Kathode 47 eine konstante Vergleichsspannung zugeführt, die durch die Röhren 40 und 73 erzeugt wird. Die Röhre 40 zusammen mit dem Spannungsteiler 74 stellt die Spannung an der Steuerelektrode 46 in übereinstimmung mit der Spannung an der Kathode 47 ein, solange keine Vergleichsimpulse zugeführt werden, wobei die Spannung der Kathode mit Vorteil so gewählt sein kann, daß die Röhre 45 gesperrt wird. Das Potential der Kathode 47 entspricht der gestrichelten Linie S der F i g. 3, während die Sperrschwelle durch die Linie L angedeutet ist. Wegen der Umschaltung durch den Torkreis 53 wird die genannte Spannung nur beim Auftasten dieses Torkreises zugeführt. Der Kondensator 75 behält jedoch diese Spannung bis zur nächsten Auftastung bei.Simultaneously with this, the cathode 47 becomes a constant comparison voltage which is generated by the tubes 40 and 73. The tube 40 along with the voltage divider 74 sets the voltage at the control electrode 46 in accordance with the voltage at the cathode 47 as long as no comparison pulses are supplied be, wherein the voltage of the cathode can be chosen with advantage that the Tube 45 is locked. The potential of the cathode 47 corresponds to the dashed line Line S of FIG. 3, while the blocking threshold is indicated by the line L. Because of the switching by the gate circuit 53, the voltage mentioned is only when Gating this gate circle supplied. However, the capacitor 75 maintains this voltage until the next key.

Jeder der Vergleichsimpulse ladet den Kondensator 75 auf eine derartige Spannung auf, daß das Potentialniveau an der Steuerelektrode 46 mit dem der Impulsspitzen übereinstimmt und während des restlichen Teils des Abtastintervalls durch den Kondensator beibehalten wird. Es ergibt sich hierdurch ein durchschnittlicher Strom durch die Röhre 45, dessen Größe von der der Vergleichsimpulse abhängt. Durch ihn kann das Verstärkungsmaß des Fotovervielfachers 16R gesteuert werden. Dies erfolgt durch die Parallelschaltung des Widerstands 30 zur Röhre, der die Betriebsspannungen für die Dynoden 18 bis 27 liefert. Die Parallelverbindung ist über den Widerstand 33 mit der negativen Klemme der Spannungsquelle B verbunden. Der Widerstand 33 ist nicht erforderlich, wenn der innere Widerstand der Spannungsquelle schon an und für sich groß genug ist. Die Variation des Verstärkungsmaßes der Röhre ergibt sich dadurch, daß eine Änderung des durchschnittlichen Stroms durch die Röhre 45 eine Änderung der über den Widerstand 33 erzeugten Spannung bewirkt, wodurch sich auch die über den Widerstand 30 vorhandene Betriebsspannung ändert. Eine Herabsetzung der Betriebsspannung für die Dynoden ergibt ein kleineres Verstärkungsmaß für die Röhre. Der Kondensator 72 ist verhältnismäßig groß und soll eventuelle auf das periodische Aufladen des Kondensators 75 zurückzuführende Schwankungen ausgleichen, so daß der Röhre 16R nur die durchschnittlichen Variationen zugeführt werden. Ein Widerstand 32 kann vorgesehen sein, um eine passendere Dämpfung zu bewirken und die Arbeitsweise des Rückkopplungskreises stabiler zu machen.Each of the comparison pulses charges the capacitor 75 to one Voltage on that the potential level at the control electrode 46 with that of the pulse peaks matches and through the capacitor for the remainder of the sample interval is retained. This results in an average current through the Tube 45, the size of which depends on that of the comparison pulses. Through him it can The gain of the photomultiplier 16R can be controlled. This is done through the parallel connection of the resistor 30 to the tube, which supplies the operating voltages for provides dynodes 18 to 27. The parallel connection is via resistor 33 connected to the negative terminal of voltage source B. The resistor 33 is not required if the internal resistance of the voltage source is already on and is big enough for itself. The variation in the gain of the tube results in that a change in the average current through tube 45 is a Changes in the voltage generated across the resistor 33 causes, which also the operating voltage present across the resistor 30 changes. A disparagement the operating voltage for the dynodes results in a smaller gain for the Tube. The capacitor 72 is relatively large and should eventually be used on the periodic Charging the capacitor 75 to compensate for fluctuations, so that the Only the average variations are fed to tube 16R. A resistance 32 can be provided to provide more appropriate damping and operation to make the feedback loop more stable.

Als Beispiel für die Wirkungsweise sei angenommen, daß entweder die Intensität der Rotkomponente des abtastenden Lichtes oder das Verstärkungsmaß der Röhre 16R kleiner wird. Es ergibt sich eine herabgesetzte Amplitude der periodischen Vergleichsimpulse, so daß der durchschnittliche Strom durch die Röhre 45 kleiner wird. Hierdurch nimmt der der Spannungsquelle B entnommene Strcm ab, wodurch die den Dynoden zugeführten Betriebsspannungen erhöht werden. Dies ergibt ein vergrößertes Verstärkungsmaß, durch das ein Ausgleich der den beschriebenen Regelungsverlauf auslösenden Schwankung zustande kommt.As an example of the mode of operation, it is assumed that either the Intensity of the red component of the scanning light or the gain the Tube 16R becomes smaller. The result is a reduced amplitude of the periodic Comparison pulses so that the average current through tube 45 is smaller will. As a result, the current drawn from the voltage source B decreases, whereby the the operating voltages supplied to the dynodes are increased. This gives an enlarged Gain, by means of which a compensation of the control course described triggering fluctuation comes about.

Eine wertvolle Eigenschaft der erfindungsgemäßen Rückkopplung besteht darin, daß das genannte Produkt auch bei eventuellen Änderungen eines Kennwerts einer zur Schaltung gehörigen Röhre bewirkt wird. Ausgenommen hiervon ist nur die Röhre 40, de aber zu einem Typ gehört, der wenig Neigung zur Unstabilität besitzt. Insbesondere ist die Funktion des Rückkopplungskreises grundsätzlich unabhängig von eventuellen Schwankungen des Verstärkungsmaßes der Röhre 45 wegen Abnutzung od. dgl., da der Steuerstrom durch Vergleich der Amplitude des Vergleichsimpulses mit einer Vergleichsspannung bestimmt wird.There is a valuable property of the feedback according to the invention in that the named product also with possible changes of a characteristic value a tube belonging to the circuit is effected. The only exception to this is Tube 40, which, however, is of a type that has little tendency towards instability. In particular, the function of the feedback loop is fundamentally independent possible variations in the degree of reinforcement of the tube 45 due to wear or the like, since the control current is determined by comparing the amplitude of the comparison pulse is determined with a comparison voltage.

Ein zusätzliches Problem kann bei Filmprüfaeräten dadurch entstehen, daß die Amplitude der »blauen« Vergleichsimpulse die Spitzenamplitude der Videospannung weit übersteigen kann, so daß der Unterschied zwischen den beiden Amplituden einen unerwünscht hohen Wert erreicht. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der übliche negative Farbfilm das Blau des Abtastlichtes verhältnismäßig kräftig dämpft, so daß die blaue Farbgröße stark gedämpft ist im Verhältnis zu dem am Film 11 vorbeigehenden, den Vergleichsimpuls erzeugenden Lichtstrom. Dieser Nachteil kann durch Einschalten eines geeigneten Filters in den am Negativ vorbeigehenden Lichtstrom beseitigt werden. Dieses Filter sollte in Übereinstimmung mit dem Farbfilm eine größere Dämpfung für Blau als für Rot oder Grün aufweisen, jedoch sollte die Dämpfung für jede Farbe kleiner als die des Farbfilms sein. Die Größen der blauen Vergleichsimpulse werden hierdurch von derselben Größenordnung wie die blaue Farbspannung.An additional problem can arise with film testers that the amplitude of the "blue" comparison pulses is the peak amplitude of the video voltage can exceed far, so that the difference between the two amplitudes one undesirably high value reached. This is due to the fact that the usual negative color film attenuates the blue of the scanning light relatively strongly, so that the blue color size is strongly attenuated in relation to the one passing by the film 11, the luminous flux generating the comparison pulse. This disadvantage can be overcome by switching on a suitable filter in the luminous flux passing by the negative. This filter should have greater attenuation for in accordance with the color film Blue than for red or green, however, the attenuation should be for each color be smaller than that of the color film. The sizes of the blue comparison pulses are thereby of the same order of magnitude as the blue color voltage.

Claims

Claims: 1. Image scanner in front of improved stability with a Light source and a photoelectric tube for generating an electrical quantity in accordance with the brightness values of successive pixels and with an amplifier for the transmission of the electrical quantity, whereby a periodic Comparison characters generated depending on the intensity of the light source and a control voltage from the comparison symbol present at the output of the amplifier to stabilize the product of light intensity and gain of the scanner it is deduced that the control voltage by combining the comparison symbol with a fixed equivalent voltage obtained both from the comparison sign and from changes in the Operating voltages and the like is essentially independent.

2. Scanner according to claim 1, characterized by means for defining the foot part from the comparison symbols derived comparison pulses to a predetermined potential and for supply the comparison pulses to one electrode of a tube, which is a second electrode owns, on which the comparison voltage is, creating a control voltage for the Tube is generated by comparing the pulses with the comparison voltage.

3. Scanner according to Claim 2, characterized in that the control voltage controlled tube at least a part of the D: ynodenverbindungen one as photoelectric Tube serving photomultiplier is connected in parallel.

4. Scanner according to claim 3, characterized in that the tube is connected in parallel with the aforementioned Dynode sections connected to a voltage source via a series resistor stands.

5. Scanner according to one of claims 1 to 4, characterized in that the equivalent voltage through a resistor with a shunted to it Voltage control tube is generated.

6. scanner according to claim 5, characterized in that that the resistor is designed as a voltage divider, the one. according to size adjustable equivalent voltage can be taken. Considered publications: German Patent No. 931236; U.S. Patent No. 2188,679; British patent specification No. 736 899.