DE1512237A1 - Verfahren und Einrichtung zur Brennpunktkorrektur bei einer Abtastvorrichtung zur elektro-optischen Bildumsetzung - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. August Boshart Dipl.-lng. Walter Jackisch

Patentanwalt· L Z O /

Stuffgart-N, MwzelstraS· 40 13. Jan. 1967

Itek Corporation A 29 570 - se

10 Maguire Road Lexington, Mass./USA

Verfahren Und Sinrichtuog zur Brennpunktkorrektur bei einer Abtastvorrichtung zur elektrooptischen Bildumsetrung.

Die Erfindung betrifft -3in Verfahren und eine Einrichtung zur Brennpunktkorrektur bei einer Abtastvorrichtung zur elektrooptischen BildU'asetzung, wobei ein Über den Abbildungsgegenstand gefütotar Abtaststrahl von der Brennpunktgenauigkeit abhängige Bildsignale liefert. Unter Brennpunktgenauigkeit und Brennpunktkorrektur wird in diesem Zusaaaenh&ng allgemein sowohl die Genauigkeit bzw. Korrektur der Brennweite des einen Abtast-Lichtpunkt auf den Abbildungsgegenstand projizierendon Objektive wie auch der Fokussierung des Abtast-Lichtpunktes bzw. -Leuchtflecks selbst, von welch letzterem die Projektion des abtastenden Lichtstrahls ausgeht*

Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt insbesondere bei Bilduosetzern mit Lichtpunkt-Abtastung hoher optischer Auflösung und Apertur.

Die Lichtpunkt-Abtastvorrichtung üblicher Bilduasetzer umfaßt wenigstens eine Bildröhre» etwa eine Kathodenstrahlröhre} und einen mit dieser zusammenwirkenden Rastergenerator zur Erzeugung einos Abtastra3ters auf den Schirm der Bildröhre. Dieser von den Abtast-Lichtpunkt erzeugte Raster wird Über ein. Objektiv auf den zwei- oder dreidimensionalen Abbildungsgegenstand

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Bildschicht einer transparenten Fotografie. Der Elektronenstrahl der Röhre durchläuft dabei den vorgesehenen Raster auf dom Bildschirm und erzeugt hier einen entsprechend wandernden Lichtpunkt, von dem durch die Projektion der optische Abtaststrahl ausgeht. Die von dea Lichtpunkt aus* gehenden Strahlen werden dabei durch das Objektiv in der im folgenden kurz als Brennebene bezeichneten Raster-Bildebene konzentriert, während durch den räumlichen oder ebenen Afcbiläungsgegenstand eine im folgenden kurz als Objektebene bezeichnete Fläche bestirnt gedacht wird» die im Fall der Projektion des Lichtpunktes auf eine Fotografie der fotografischen Bildebene entspricht.

Sine derartige Abt&vorrichtung inafaßt ferner einen Lichtsigr.alempfanger mit einem fotoelektrisch^ Detektor, z.B. einem Fotovervielfacher» welcher den beim Durchlaufen des transparenten Abbildungsgegenstandes modulierten Abtaststrahl aufnimmt und in entsprechende Bildsignale umsetzt. Ina allgemeinen bestimmt die am fotoelektrischen Detektor verfügbare Lichtmenge das Slgnal-StttrverhHltnis der erzeugten Bildsignale und 1st somit teilweise für die Qualität des wiedergegebenen Bildes maßgebend. Die Anwendbarkeit eines Lichtpunkt-Abtasters 1st im allgemeinen durch dessen Auflösungsvermögen in der Objektebene begrenzt. Dieses Auflösungsvermögen ist umgekehrt proportional zu der

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Fläche dee abtastenden Lichtpunktes» so daß Jede Zunahme des Auflösungsvermögens bei de» Abtaster alt einer Verminderung der am fotoelektrisch«! Detektor verfügbaren Llohtmenge* d.h. alt einer Beeinträchtigung des 8ignaletürverhSltnieees» verbunden ist·

Bis 2u einem gewissen Orade kann die Verminderung der den fotoelektrlsehen Detektor erreichenden Lichtmenge durch Vergrößerung der Apertur des optischen Systeme zwischen des Blldschlni der Kathodenstrahlröhre und dea Detektor ausgeglichen werden. Da Jedooh die Schärfentiefe eines optischen Systems sowohl durch die Abnahme der Fische des abtastenden Lichtpunkt·· wie auch durch die Zunahme der optischen Apertur des Systems vermindert wird, so haben Lichtpunkt-Abtaster hoher Auflösung im allgemeinen eine geringe Schärfentiefe« FOr einen Lichtpunkt· Abtaster mit einer Auflösung von 50 Linien/mm in Verbindung mit einen optischen System von der Apertur f-1,0 kann z.B. mit einer Schärfentiefe von etwa +lOMlkron gerechnet werden.

Bei einer derartig geringen Schärfentiefe ist eine genaue Einstellung des Abtasters und seiner Optik auf den In der Objektebene angeordneten Abbildungsgegenstand erforderlich*

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auch wenn es eich hierbei un ein ebenes Bild handelt. Die vielfach zur Abtastung verwendeten Transparentbilder sind ζ·Β. Je nach Hersteller und Verwendungszweck alt starren dlasplatkn oder flexiblen Pilsen als Tragelementen versehen. Durch die entsprechenden Starkeunterschiede der Tragelenent« ergeben sich bereits Verschiebungen der Objektebene von 1* Vergleich zu der Schürfentlefe beträchtlicher QrUSe. Sine weitere Schwierigkeit ergibt eich daraus, daJ die PlXohenausdehnung des Abbildungsgegenstandes oft wesentlich größer als die Oesaetflache des Abtastrasters ist, so daß Jeweils nur ein vergleichsweise geringer Ausschnitt des Abbildungsgegenstandes abgetastet wird. Dadurch wird eine Verschiebung des AbMldungsgegenatandes in bezug auf den Abtastraster erforderlich» um wahlweise verschiedene Ausschnitte des Abbildungsgegenstandes abzutasten.

Sowohl die genaue Ersteinstellung wie auch die Aufrechterhaltung der Einstellung des Sftm—nfMll» von Objekteben· und Brennebene ist sonlt wegen der Starke* bzw. Tiefendifferenz und wegen der erfordedLohen Qu«rverst«llung des Abblldungsgegenstandes «it Schwierigkeiten verbunden. Die Querverschiebung macht umfangreich« moohaM sohe Ilnstell- und FOhrungsorgane erforderlich, um die vorgegebene Tiefenstellung des Objekts während der Querveretellung genau aufrechtzuerhalten. Ferner Dachen die Differenzen der

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Tiefenabmessung bei den verschiedenen Abbildungsgegenständen im allgemeinen auch eine Verstellbarkeit der Gegenstandshalterung in Tiefenrichtung erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer entsprechenden Einrichtung, mittels derer sich die Relativstellung zwischen Objektebene und Brennebene selbsttätig regulieren bzw. korrigieren läßt. Eine weitergehende Teilaufgabe der Erfindung besteht in diesem Zusammenhang darin, unabhängig von Abweichungen der Elektrodenpotfentiale, Ablenkatrttme und anderer Betriebsgrößen der den Abtastraster erzeugenden Kathodenstrahlröhre eine genaue Fokussierung des Elektronenstrahls in der Schiriaebene aufrechtzuerhalten.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art kennzeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe hauptsächlich dadurch, daß in die Lichtpunkt-Abtaatvorrlohtung eine Brennpunktänderung mit entsprechender Modulation der Bildsignal· eingesteuert wird, daß von den Veränderungen der Bildsignale,

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welche auftretenden Brennpunktfehlern und der eingesteuerten Brennpunktmodulation entsprechen, mindestens ein Fehlersignal abgeleitet wird, und daß die Brennpunktelnstellung der Abtastvorrichtung duroh das Fehlersignal selbsttätig korrigiert wird. Die erfindungsgemäße Binriohtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens kennzeichnet sioh im wesentlichen duroh folgende Bestandteile:

a) eine Abtastvorrichtung mit einer Kathodenstrahlröhre, ferner mit einem Lichtempfänger zur Aufnahme und Umsetzung des abtastenden Lichtstrahls in Bildsignale und mit einer einstellbaren Halterung zur Anbringung des Abbildung«- gegenstandes im Abtast-Strahlengang sowie mit einer selbsttätig arbeitenden Brennpunkt-Einste11vorrichtung zur Korrektur von Brennpunktfehlern;

b) eine Vorrichtung zum Hinsteuern von Veränderungen der Brennpunkteinstellung mit entsprechend gesteuerter Modulation der Bildsignale;

o) eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Fehlersignals aus den Veränderungen der Bildsignale in Abhängigkeit von auftretenden Brennpunktfehlern und von den eingesteuerten Brennpunktänderungen;

d) mindestens ein durch das Fehlersignal gesteuerter Regelkreis zur Aufrechterhaltung genauer Brennpunkteinstellungen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie deren Wirkungsweise werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Aus* fUhrungsbeispiele erläutert.

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Hierin zeigt

Flg. 1 das Blockschaltbild einer erfindungagemitßen Einrichtung zur Korrektur der Brennweiteneinstellung des abtastenden Lichtstrahls sowie der Fokussierung des abtast-Liohtpunktee, wobei das elektro-optische Systen der Abtastvorrichtung teilweise perspektivisch angedeutet ist,

Flg. 2 den mechanischen Aufbau der Abtastvorrichtung im Schnitt durch die optische Achse des Systeme und

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführung eines Teiles der Abtastvorrichtung.

Die Abtastvorrichtung

Qemäß Fig. l umfasst die Abtastvorrichtung 10 eine Kathodenstrahlröhre oder andere Bildröhre 18, einen Llohtempffinger 11 und ein optisches System 12 mit Objektivlinse 13 und Sammellinse 14. Auf einer Halterunge- und Sinste11vorrichtung 15 ist gemäß Flg. 2 als Abblldungsgegenstand 16 eine transparente fotografische Aufnahme mit an der Unterseite befindlicher Blldschloht 16' angeordnet. Der abtastende Lichtstrahl fällt durch die Objektlv llnse 13« den Abbildungsgegenstand 16 und die Sammellinse 1 auf einen fotoelektrisohen Detektor 1? des LichtempfMngers 11. Die eintref fenjSfc J4ch$menge_Q ist abhängig von

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der Modulationawlrkung des transparenten Abblldunge~ gegenstandes 16, wodurch sich am Ausgang des Detektor entsprechende Bildsignale ergeben. Letztere werden einer geeigneten Wiedergabeeinrichtung, z.B. einer üblichen Bildröhre

Zur Erzeugung des Abtastrasters 25 wird eine übliche Kathodenstrahlröhre alt Bildschirm 21, Ablenkepulen 22, Fokussierungsapule 29, Elektronenquelle 20 und Sockel verwendet. Die den qua-dratlschen oder rechteckigen Abtastraster entsprechenden Ablenkeignale werden den Ablenkspulen von eines Bastergenerator 26 über Verstärker 27, 28 und Leitungen 23« 24- zugefihrt. Die Scharfeinstellung des Lichtpunktee bzw« Leuehtfleclta auf den Bildschim wird durch entsprechende Steuerung des Erregerstross für die Fukussierungsspule 29 bewftrkt. Der in seiner Größe von verschiedenen Elektrodenspannungen der Kathodenstrahlröhre abhängige Erregeretron für die rokuseierungsspult 29 wivd ton einer Qleiehstron^uelle 30 über Leitung JX zugeführt«

Von Bildschirm 21 wird der Abtaetraeter 25 über die Objektivlinse 13 in eine entsprechende Abbildung 32 in der Brennebene projiziert, deren Lage weitgehend

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durch die Eigenschaften der ObjektlTlins* bestimmt 1st und welche la wesentlichen mit der Objekt ebene, d.h. nit der Bildsohicht 17 · zusanaenfaileron. Ist dies der FaIi₅ so wird der Abtastraeter 25 in der Bildsohicht 16^J scharf abgebildet. Jede Abweichung von dieser übcrelnstlBoung hat eine Abnahme der Schürfe der Rasterabbildung 32 in der Objekteben· zur Folge. In allgemeinen ist die Abbildung 32 in bezug auf den Abtastraster 25 in Mafistab verkleinert.

Der durchfallende Teil des auf den Abbildungsgegenstand projizieren Lichtes gelangt über die Sanoellinse 14 sub Detektor 17* Der soalt entsprechend der optischen Oiolite des Abbildungsgegenstandes in seiner Intensität nodulierts Lichtstrahl wird wegen deifcergleiohsweise geringen Lichtintensität vorteilhaft durch einen als Detektor 17 verwendeten Fotovervielfacher in elektrische Bildsignale uBge&etzt, wobei ggf. eine NachverstHrieung nicht erforderlich 1st· Die Bildsignale gelangen Ober Leitung Jk zu einem Breitbandverstärker 33 sowie Ober Leitung 35 zu einer entfernten Bildröhre 36 als VledergabeVnrlehtung·

Die Halterung«- und Einstellvorrichtung 15 uafafit geaXss Flg. 2 einen beweglichen* den Abbildungsgegenstand 16 aufnehaenden Rahmen 37, welcher In der Objektebene

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in -. mindestens zwei zueinander senlcreehten Richtungen genHss Pfeilen 38 und 39 in Fig. 1 verschiebbar 1st. Zum Beispiel ael die Richtung gesdies Pfeil 38 der x-AchsQ und die Richtung geaKes Pfeil 39 der y-Aohse eines Rechtwinkligen Koordinatensysteme zugeordnet. Die in Belspiels~fall beschriebene Abtast- und Blnstell* Torrichtung ist speziell für transparente Gegenstände geeignet« entsprechende Abwandlungen lassen Jedoch die Abtastung von undurchsichtigen sowie räuelichen oder ebenen Abbildungsgegenständan ebenso zu* sofern diese zur Liohtaodulation geeignet sind.

Zur Erzielung einer genauen Wiedergabe des AbtfLdungs~ gegenstandes nuss dieser mittels 6.9T Halterunge- und Binstellvorrichtiuig 15 alt vergleichsweise geringen Toleranzen in bezug auf die Brennebene der Abtastvorrichtung eingestellt werden« wobei diese Einstellung während atwajger Verschiebungen des Abbildungegegenstandes aufrechtzuerhalten ist. Dies gilt besonders für die abschnittsweise Abtastung und Wiedergabe eines größeren Abbildungsgegenstandes.

In der Beispiel sausfOhrung nach Fig. 1 und 2 uafasst die Halterungs- und Einstellvorrichtung einen aus

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Glas bestehenden und für den abtastenden Lichtstrahl durchlässigen Auflagetisch 4O₄ der an einen starren* horizontal ausgerichteten Gestell 41 gelagert 1st. Zwischen der oberen Fläche des Gestelles 41 und dea Auflagetisch 40 ist eine Dichtung 42 angeordnet! die eine Verschiebung des Auf lagetisehee 40 in bezug auf das Gestell 41 sowie senkrechtjzur Ebene des Auflage* tlsohes erlaubt. In Arbeitestellung ist der Auflagetisch 40 alt geringem Abstand von der oberen Fläche des Gestelles 41 angeordnet, wobei Qestell, Auflagetlsoh und Dichtung eine zusammendrückbar» Kammer 43 bilden. DIo Dichtung 42 ist au dieses Zweck jMMtbranftfnelg aus* gebildet und ait dee Gestell 41 lings des ttafangs der Kummer 43 verbunden. Eine Kehrzahl solcher Kammern kan»(vorgesehen werden, deren jede «it einem Einlaß 44 für die Zuführung von Druckluft sowie eines Auslas 45 versehen ist. Die Stellung des Auflagetisehes 40 in bezug auf das Gestell 41 lädt sieh auf diese Weise grundsätzUoh durch entsprechende Zuführung und Abnahae von Druckluft in der Kammer 43 regulieren. Bei dea anschließend beschriebenen Ausführungsbelspiel naoh Fig. 3 wird diese Stellungeregulierung spezielle durch auslafiseltige Druckluftsteuerung durchgeführt.

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Oemäss Fig. 2 1st der Auflagetisoh 41 mit einer dem Abtaststritengang entsprechenden Ausnehmung 46 versehen, über welche der Abtaststrahl von der Objektivlinse 13 zu» Abbildimgegegenstand 16 und weiter über die Saaael» linse 14 zum Detektor 17 gelangt. Der den Abbildungegegenstand tragende Rahäen 37 stützt sieh gegen den Auflagetisch 40 bsi seiner Verschiebung in Riohtung der optischen Achse» d.h. gemHss Fig. 2 in senkrechter Richtung ab, so daß die Stellung des Abbildungsgegenstandes in dieser Richtung durch den Auf lagetisch und damit durch dessen Druekluftabsttttzung gegen das Gestell 41 beatieat let. PQr die bereits erwähnte Verschiebung des Abbildungegegenstandes in der Objekteben· in x- und v-Rifchtun* sind nicht näher dargestellte Führungsschienen und Stelbplndeln vorgesehen.

Tier fotoelektrische Detektor 17 1st geaXes Pig. 2 alt einer Abschirmung 47 zum Schutz gegen Streulicht versehen. Blenden 48 und 49 dienen zur Regulierung des einfallenden Abtastllchtstrons.

Qealüis Pig. 1 stellt die selbsttätig arbeitende Einrichtung sur Brennweiteskorrektur* d.h. zur Feet-stellung von Abweichungen der Objekteben· von des genauen Zusaaaenfall

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alt der Brennebene sowie zum Ausgleich dieser Abweichungen, einen auf die Ausgangssignale des Breitbandverstärkers auf Leitung 35 ansprechenden Regelkreis dar. Die für den Regelkreis vorgesehene elektrische Schaltung umfaßt gexnäss Fig. 1 einen eingangsseitlg an Leitung 35 angeschlossenen Hochpaß 50, dessen Ausgangssignale über einen Vollweg-Gleichrichtung 51 zu einem Tiefpaß 53 gelangen. Der Ausgang des letzteren bildet einen Eingang 56 eines Multiplikators 55, dessen anderer Eingang über Leitung 57 ™ an den Atisgang eines Niederfrequenz-Oszillators 58 angeschlossen 1st. Der Ausgang des letzteren ist ferner alt zwei parallel arbeitenden elektromechanischen Sehwingungeerzeugern 59 verbunden, deren Schwinganker 60 gemäss Flg. 1 (über den Auflagetisch 40 gemäss Fig. 2) mit dem Abbildungsgegenstand 16 symmetrisch gekoppelt sind und diesen in mechanische Schwingungen geringer Amplitude in Richtung der optischen Achse der Abtastvorrichtung versetzen. Durch symmetrische Anordnung einer entsprechen- J den Mehrzahl von Schwingungserzeugern läßt sich, die Schwingungsrichtung genau auf die optische Achse einrichten.

Die Ausgang3slgnale des Multiplikators 45 gelangen über einen weiteren Tiefpaß 61 zu einen Leistungsverstärker 64, der seinerseits einen Stellmotor 65 steuert und hierüber die Stellung der Objektivlinse 13 in Richtung

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der optischen Achse &timat. Durch dieses Stellglied des Regelkreises wird die Brennweitenkorrektur auf den Abbildungsgsgönstand durchgeführt. Im Beispielefall ist die Objektivlinse 13 mit ihrer Fassung 69 an parallel zur optischen Achse angeordneten Führungen 69* gelagert und Über eine Mutter 38 alt einer Gewindespindel 67 des Stellmotors 65 verbunden.

Die Frequenz des Oszillators 57 liegt unterhalb der Bildfolgefrsquenz des Abtastrastera, die z.B. etwa 30 Kz bei einer Schachtelung von 2 Feldern je Abtastrahmen beträgt. Die Frequenz des Oszillators 58 und somit die mechanische Schwingungsfrequenz des Abbildungsgegenstandes in Richtung der optischen Achse liegt dann etwa bei 10 Hz. Die Amplitude der mechanischen Schwingungen des Abbildungsgegenstandee wird auf einen vergleichsweise geringen Bruohteil der Schärfentiefe des optischen Systems begrenzt, so daß diese Schwingungen keine merk-v liehe Beeinträchtigung der Wiedergabegute in der Bildröhre 36 verursachen. Praktisch hat sich z.B. gezeigt» daß eine Begrenzung der Sehwingungsamplitude auf etwa 20 £ der Schärfentiefe eine ausreichende Bewegung dee Abblldungsgegenstandes ohne merklich· Beeinträchtigung der Bildwiedergabe ermöglicht.

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Der Hochpaß 50 lSßt von dem über den Breitbandverstärker ankomEonäen Bildsignalen etwa die obere Oktave de3 Bildfrequenz-Spektrums sum Vollweg-Qleiehrlchts/" 51 durch. Jede Abweichung der Objekt ebene von dor Brennebene bew-lrkt nun eine Verzerrung der von Detektor 17 gelieferten Bildsignale in der Weise* daß die höheren Frequenzkomponenten abgeschwächt sind. Demgeisäss hat die mechanische Schwingung des Abbildungsgegenstandes eine periodische Veränderung der höheren Frequenzfcomponenten J im Bildsignal zur Folge, so daß weiterhin das Ausgangssignal am Hochpaß 50 eine niederfrequente Modulation entsprechend dlesenjmeehanisehen Schwingungen aufweist. Diese auch aa eingang des Vollweg-Oleichrichters 51 auftretende Modulation entspricht der periodischen Brennweitenabweichung des Abbildungsgegenstandes·

Der Vollwes-aieichrichter 5I liefert ein gleichgerichtetes Eingangssignal für den Tiefpaß 52, dessen Mittelwert der Amplitude des Ausgangssignals vom Hochpaß 50 proportional ™

1st« Der Tiefpass 52 unterdrückt die Bildfrequenz« komponente in Ausgangssignal des Vollweg-QieIchrichters 51, weshalb das vom Tiefpaß 53 zum Multiplikator 55 gelangende Signal mit seinen Augenblickswerten die

Amplitude des Bittsignals am Ausgang des Kochpasses 50

proportlnal darstellt. Vollweg-GleichriohtW 51 und

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Tiefpaß 52 bilden alfio einen Demodulator am Klngang des Multiplikators 55 und liefern ein mit der Frequenz des Oszillators 58, z.B. also mit etwa 10 Hz pulsierendes Signal.

Die auftretenden Signale «erden nun bei verschiedenen Brennweiteneinstellungen, betrachtet. Dabei sei ale Ausgangs» zustand angenonmen, daß die Objektebene um «in geringes Maß oberhalb der Brennebene liegt. Ferner sei vorausgesetzt, daß eine positive Ausgangsamplitude des Oszillators 58 einer Aufwärtsbewegung des Abbildungsgegenstandes 16 zugeordnet 1st und umgekehrt. In diese« Fall hat eine positive Auegangsspannung am Oszillator 58 bei Anordnung der Objektebene oberhalb der Brennebene über die mechanischen Schwingungserzeuger 59 eine weitere Aufwartebewegung der Objektebene und damit eine Vergrößerung des Brennweltenfehlers zur Folge. Umgekehrt hat eine negativ« ugans* spannung des Oszillators eine Abwärtsbewegung der Objektebene und damit eine Verbesserung der Brennweiteneinstellung zur Folge.

Sa die Anplitude der hochfrequenten Bildsignale am Eingang des Vdlweg-aieiohrlohters 51 eine Funktion von der Genauigkeit der Brennwelteneinstellung 1st und well femer

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die Aaplitude der Signale vom Tiefpaß 53 von der Amplitude der Eingagssignale des Oleichrichters abgeleitet 1st, so pulsieren auch die Ausgangssignale am TiefpaS 5? und werden z.B. bei zuneliaender Genauigkeit der Brennweiteneinstellung poätiver und umgekehrt. Unter den angegebenen Bedingungen pulsiert also das Signal au Eingang 36 des Multiplikators 55 in Abhängigkeit von der Schwingungsbewegung des Abbildungsgegens'candes ίβ und wird bei negativer Ausgangs· spannung des Oscillators 58 (entsprechend einer Abwärts- ^j bewegung des Al&ldungsgegenstandes alt verbesserter Brennweiteneinsteilung) positiver, bei positiver Ausgangsspannung des Oszillators (entsprechend einer Aufwärtsbewegung des Abbildungsgegenstandes alt verschlechterter Brennwelteneinstellung) negativer.

Wenn der Abbildungsgagenstand 16 um ein gewisses Maß unterhalb der Brennebene liegt» so verbessert eine Aufwärtsbewegung des Abbildungsgegenstandes infolge einer , positiven Ausgangsspannung am Oszillator 58 die Brennweiteneinstellung und umgekehrt. Hieraus ergibt sich, daß die Phasenbeziehungjswischen dem Ausgangssignal dos Oszillators auf Leitung 57^nd dem Ausgangssignal des Tiefpasses 53 bei einer Lage der Objektebene unterhalb der Brennebenejentgegengesetzt zu der Phasenbeziehung im vorangehend besprochenen Fall ist, d.h. bei oberhalb

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der Brennebene angeordneter Objektebene·

Insgesamt ergibt sich folgendes: Bei einer Lage der Objektebene oberhalb der Brennebene haben die Signale auf Leitung 57 am Ausgang des Oszillators 58 einerseits und am Ausgang des Tiefpasses 53 andererseits entgegengesetzte Phasenlage (Phasenwinkel etwa 130°), während sich bei umgekehrter Relativstellung zwischen Objektebene und Brennebene Phasengleichheit ergibt. Bei genauer Brennwelteneinstellung, d.h. beim Zusaismenfall von Objekt~und Brennebene _a führen sowohl positive wie auch negative Ausgangsspannungen vom Oszillator 58 bzw. die entsprechende Aufwärts- und. Abwärtsbewegung des Abbildungsgegenstandec JSM einersehr gerlngeOenauigkeitsveriaindörunE der Bronn» weiteneinsteilung. Hieraus ergibt eich weiter, daß im letztgenannten Fall das Signal am Eingang 56 des Multiplikators 55* Iß folgenden "Gü'cesignal" genannt, seinen Maximalen Augenblickswert dannjannimmt, ttfenn 6er Augenblickswert des Ausgangssignals vom Oszillator 58 Null 1st* d.h. bei neutraler Schwingungsstellung des Abbildungsgegenstandes. Das Qüteslgnal nlamt dagegen auf negativere Werte ab« wenn das Ausgangssignal vom Oszillator 58 positiv oder negativ wird» Infolgedessen schwankt fier Augenblickswert des Güteßignals am Eingang 56 mit einer der doppelten Frequenz des Oszillators 58

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entsprechenden Grundfrequeas, in Beieplelsf all bei einer Oszillatorfrequenz von 10 Hz also alt einer solchen von 20 Hz ohne 10 Hz-JCoaponente.

Der Multiplikator 55 erhält ein oszillierendes Eingangssignal über Leitung 57 ram Oszillator 58 und ein pulsierendes Signal, nämlich daß Qtitesignal, vom Ausgang des Tiefpasses 53· Der Multiplikator 55 überlagert diese beiden Eingangssignale und bildet hieraus ein dem Jj

Produkt der Augenblickswerte beider Singangssignale proportionales Ausgangssignal. Wenxjalso die Eingangs-Signale des Multiplikators gleiche oder im wesentlichen übereinstimmende Phasenlage aufweisen» so nimmt das Ausgangssignal infolge der multiplikation überlagerung nur positive Augenblickswerte an, «eil die Vorzeichen der Augenblickswerte beider Eingangssignale iaaisr übereinstimmen. Bei entgegengesetzter Phasenlage der beiden Eingangssignale 1st umgekehrt der Augenblickswert: des Ausgangseignais vom Multiplikator 55 infolge der ent* " gegengesetzten Vorzeichen der beiden Eingangssignal© iaaer negativ. Ferner ist der Augenblickswert des Ausgangsßignalε vom Multiplikator 55 bei Verschwinden eines Eingangssignals jeweils Hull.

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Ayub dem Vorangehenden ergibt sich» daß bei Phasengleichheit der Eingangssignale das Ausgangssignal des Multiplikators zwischen Hull und eines positiven Maximalwert pulsiert, «as einer Lage der Objekt ebene unterhalb der Brennebene entspricht. Ungekehrt pulsiert das Ausgangs signal des Multiplika-tore bei gegenphaslgen Eingangs« Signalen zwischen Null und eine» negativen Maximalwert, «ras einer Lage der Objektebene oberhalb der Brennebene entspricht. Wenn dagegen Objektebene und Bildebene genau zusammenfallen, so pulsiert das Ausgangssignal des Multiplikators zwischen positiven und negativen Gtrenzwerten und hat den zeitlichen Mittelwert Null.

Die Wirkung des weiteren Tiefpasses 61 besteht in einer Verflachung der zeitlichen Änderungen des Ausgangesignals vom Multiplikator, so daß am Eingang des LeistungsverstHrkers 64- ein den Gleichstroomittelwert vom Ausgang des Multiplikators alt dessen langsamen zeitlichen Änderungen entsprechendes Eingangesignal anliegt· Wenn also die Objektebene oberhalb der Brennebene liegt» so erhält der Leistungsverstärker 64 ein negatives Eingangssignal, im umgekehrten Fall dagegen ein positives Eingangssignal. Bei genauem Zusasa&enfall von Objekt- und Brennebene wird das Eingangssignal

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dee Lelstungsverst&rkers 64 zu Null. DeogeoKee wird dae

Eingangssignal dee LeistirngsverstäTkers/bzw. das Ausgange-

signal des Tiefpasses 61 Im folgenden als "Fehlerslgoal" bezeichnet. Vorzelohen und Größe des Pehlarsignala sind eine Funktion von Richtung und Größe der lege* abwelohung zwischen Objekt- und Brennebene. Von Ausgang des Leistungsverstärkers 64 steuert ein deaFehlersignal proportionaler Strom den Stellmotor 65 nach Drehzahl und Drehrichtung entsprechend Größe und Richtung des

Fehler signals, und zwar gegensinnig zu der vorhandenen Abweichung zwischen Objekt« und Brennebene. Die in Richtung der optischen Achse verschiebbare Objektiv»

linse 13 wird also selbsttätig so lange verstellt, bis der Fehler der Brennweiteneinstellung ausgeglichen 1st. Damit 1st der Regelkreis geschlossen.

Die Ansprechzeit des Hegelkreises 1st durch die Frequenz des Oszillators 58 begrenzt. Bei einer Frequenz von 10 Hz ergibt sich eine Ansprechzeit des ,

Regelkreises für die Korrektur von auftretenden Abweichungen zwischen Objekt- und Brennebene in der Größenordnung von 300 bis SOO Millisekunden. Diese Ansprechzeit ist zur Korrektur der üblicherweise auftretenden Störungen und Abweichungen In der Halterung und bei der Verstellung des Abbildungsgegen st ander, ausreichend.

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Pie selbsttätige Fokussierung des Elektronenstrahls Das Qütesignal am Eingang 56 des Multiplikators 55 wird feiger als eines von zwei Eingangssignalen eine© zweiten Multiplikator 70 zugeführt. Das andere Einglfessignal des letzteren wird über Leitimg 7I vom Ausgang eines Phasenschiebers 72 zugeführt, der sein Eingangssignal vom Ausgang des Miederfrequenz«0s2illatora 58 erhält. Das Ausgaagssignal des zweitei^iultiplikators 70 gelangt über einen weiteren Tiefpaß 75 und einen Gleichstromverstärker 75 sowie eine Summierschaltung 78 zu der bereits erwähnten Leitung 3I von der Stromquelle JO zur Kathodenstrahlröhre 18. Der zweite Multiplikator 70 bildet zusammen wit dem Phasenschieber 72> Tiefpaß 75 und Glel-ehs'croiB-

verstärker 73 e:ins Einrichtung zur überwachung und Steuerung der Scharfeinstellung des Elektronenstrahls der Kathodenstrahlröhre 18 bzTs, des den Abtaatraster durchlaufenden Lichtpunlctcs auf dem Bildsohirir. 21 dieser Röhre· Hiorsu l:iöfert der Phasenschieber 7S dais uoi 900 phasenverschobene AuagaRgssignal des Oszillators ohne Änderung der Signalfons^foer Leitung 71 zum aweiten Eingang des Multiplikators 70 sowie über Leitung iV und ein© weitere Suasmiersefealtung 79 unmittelbar zur Leibung 31* Der Ftücusaierspule 29 der Kathodenstrahlröhre 18 wird somit ein susasmengesötEtes Signal zugeführt, welches aufier dem Gleichstrom von der Quelle ein© mit etwa 10 Hz pulsierende und in bezug auf die Erregung der Schwängungserzeuger 59 in öer Phase

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rechtwinklig verschobene Komponente enthält. Diese pul* slerende SIgnalkonponente ruft über die Fokussierspule 29 eine entsprechend periodische Schwankung der Größe des Lichtpunktes bzw· Leuchtfleefcs auf dem Bildschirm 21 der Kathodenstrahlröhre hervor. Diese Schwankungen haben weiterhin entsprechende Änderungen der Auflösung bzw. der Abbildungsscharfe In der gesanten Abtastvorrichtung jtur Folge, und zwar In analoger Weise wie bei den durch die mechanischen Schwingungen des Abbildunggegenstandes erzeugten Signalen. Auch die von der Kathüti-aßtrahlrÖhre erzeugten Schwankungen bewirken eine Modulation der Hoohfrequenzkonponente Im Bildsignal auf Leitung 35» woraus eich 5a der ez&uterton Weise ein Gütesignal am ersten Eingang 56 des Bbohp&s&es 50 ableitet. Dieses OUteslgnal enthält nunoehr informationen sowohl über die Genauigkeit der Brennweiteneinstellung (Relativstellung zwischen Objekt« und Brennebene) sowie über die Fokussierung des Elektronenstrahls (Scharfeinstellung des abtastenden Lichtpunktes). Infolge des Phasenschiebers 72 steht das die Brennweiöeneinstellung repräsentierende Signal aa Eingang 56 des Multiplators gegenüber dem die Fokussierung des Elektronenstrahls repräsentierenden Signal in einer rechtwinkligen Phasenverschiebung. Weil nun die beiden Multiplikatoren und 70 bei rechtwinkliger Phasenbeziehung zwischen

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ihren Eingangssignalen ausgabeseitig keinen Oleichstrom-Mittelwert abgeben» ist im Ausgangssigoal dee Multiplikators 55 eine die Fokussierung des Elektronenstrahls repräsentierende Gleichstromkomponente nicht enthalten, da Ja die eine solche Information enthaltende Signalkonponente am Eingang 56 des Multiplikators 55 in rechtwinkliger Phasenbeziehung zu den über Leibung

57 von Oszillator 58 eintreffenden Signal steht. Ebenso liefert der zweite Multiplikator 70 ausgangsseitlg nur ein ÖUteslgnal für die Elektronenstrahlfokussierung, weil die einen Fokussierungsfehler des Elektronenstrahls repräsentierende» pulsierende Signalkomponente act ersten Eingang des zweiten Multiplikators 70 (mit Eingang 56 des ersten Multiplikators 55 verbunden) in rechtwinkliger Phasenbeziehung zu dem Auagangssignal des Oszillators

58 und somit in Phasengleichheit Bit dem über Phasenschieber 72 um 90° verschobenen Signal auf Leitung 71 bzw. an zweiten Eingang des Multiplikators 70 steht. Oa weiterhin die pulsierenden Signalkonponenten» welche einen Brennweitenfehler repräsentieren» phasengleich alt den Ausgangssignal des Oszillators 58 sind, so stehen diese Koaponenten zwangsläufig in rechtwinkliger* Fhaaenbeziehung zu den Signalen auf Leitung 71 und erzeugen kein Pehlersignal am Ausgang des Multiplikators

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Der Tiefpaß 72 verlacht «rieder die zeitlichen Veränderungen im Ausgangssignal des Multiplikators 70 und erzeugt am Eingang des Gleitstroaverstärlcers 75 ein la folgenden als "Foloisslerungs "Fehlersignal* bezeichnetes OlelehstroKSlgaal* welches mit seinen langsamen Änderungen die Richtung und Größe eines Jeden Fokusslerungafehlers ia Elektronenstrahl darstellt. Das entsprechende Ausgangesignal des Gleichstrom· Verstärkers 75 bildet nach additiver Überlagerung alt den Gleitstrom auf Leitung 21 In der SuoKLersohaltung 78 eine M Korrekturkomponente für den Erregerstroai der Fokussierspule 29« wodurch die Bündelung des Elektronenstrahls selbsttätig auf ein Optlmua eingeregelt wird.

Mechanische Schwingungserzeugung und Bln^ellvorriehtunps für den Abbildungagegenstand

Bei der Ausführung nach Fig. J>> die anstelle der elektroaeohanischen Schwingungserreger 59 genäse Fig. 1 und 2 treten kann* ist der Auslaß 45 der ait Druckluft gefüllten Kammer 43 alt einen an Gestell 41 befestigten Einsatz 80 " versehen. Letzterer weist einen hülsenfönigen Ansatz 82 Bit Gewindebohrung auf, die nit einer Ausnehmung 81 des Gestells KX fluchtet und eine längere Ηϋ1βφ3 elt Durchgangs-» bohrung 84 aufnieat. In letztere 1st ein Ventileterapel 85 alt Durchgangsbohrung 86 alt dichtenden Paßsitz eingeführt. Der untere Endabsohnitt 87 des Ventilsteapals ist ait Außengewinde für zwei Kontermuttern 88« 89 versehen*

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zwischen denen eine Scheibe 90 als Verbindungselement zu einer S'eäerattfhHngung 91 eingeschraubt ist. Das obere Ende dieser auf Zug wirkenden und κ·B. als elastisches Gummiband oder dgl· ausgebildeten FederafMngung ist in dor angedeuteten Weise sit, der Hülse Qj/ verbunden* Die Federaufhängung erteilt dem Veatils'sempel 85 eine aufWHrtsgsriehfcete Vorspannung. Die in Fig. 3 angedeutete obere Kndstölliaag des VenNhfettifSisWisb durch die Anlage dor Kontermutter 88 an anuOJKm Ende der Hülae 83 bestimmt· Diese obere End«· stellung kann in ersichtlicher Heise alt Hilfe der Konternuttern 88, 89 festgelegt werden.

Der ober® B&dafcsclmitt 92 des Veatilstempels 85 ist holtkugelfönaig abßSHindet und einem kegelföraigexi Ventilsitz 9^ in».©2imJLb eiaes Tentil teller β 93 angspaSt. Wogen dieser Ausbildung te&sm eier Veütils^eapol 85 ohne Aufhebung dichtenden Kontaktes mischen Eoinera £näabsohnitt 92 des Ventilstifcs 9^ sörlngiligige Sehwealcbewegimgen ausführen. Infolgedessen kmn sieh f£er der Ventilteller 9ζ) isit seinem oberen Band 95 in gleiohmässige Anlage Auflagetlsch 40 oinstellen»

8AD

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Der Ventilrfteller 95 ist mit einer Zentr&lbohruag 96 versehen, welche die Purohgangsbohrung 86 des Ventilstempels KLt der unter Druck stehenden Kammer 43 verbindet und den Auslaß von Druckmittel eraögliohfc. Der obere Band 95 des Ventiltellers $& iat ringförmig geschlossen ausgebildet und liegt dichtend as Auflagetisoh 40 an. Beim dargestellten Ausführungebeispiel wird der Abschluß durch die Elastizität der membranförmigen Dichtung 42 unterstützt.

Mit de« Auslad 45 ist ein Schwingungserzeuger verbunden* der im Beispielsfall aus einem mittels Elektrcraagaeten 9β gesteuerten Ventil 87 besteht» Der Elektromagnet 98 1st an fien Niederfrequenz»Osziillator 58 geEäss Fig. 1 angeschlossen und. bewirkt eine periodische Betätigung des sit der Diurchgangsbohruug 85 verbundenen Ventils 97 erzeugt dadurch Drucksohwingungan sit der bereits erwehr Frequenz von etwa 10 Hz.

Die Wirkungsweise des aeohanischen Schwingungserzeugers wird anhand von Fig. 2 und 3 wie folgt erläutert. Jeder Einlaß 44 ist rait einer Drucicluftquelle verbunden« wodurch die zugehörigen Kajsnsrn 43 zelt Druckluft gefüllt werden und eich mit entsprechendor Anpreßkraft einerseits gegen das Gestell 41 und andererseits gsißen. den Auf lagotiach 40 bzw. die jESEbranfössslge Dichtung 42 abstützen.

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Hierdureh wird der Auflagetisch 40 um ein geringes MaS von Gestell kl abgehoben und verbleibt schwebend in dieser Stellung. Der erforderliche Di«uckwert hängt vom Gewicht des Auflagc'ciooUeß und der hierauf angeordn^ben Vorrichtungen ab und läßt sich ohne Schwierigkeit einstellen.

Hit der beschriebenen Vorrichtung wird nicht nur die echwingungsfähige Lagerung des Auflagetisches 40 auf einem Bruckluftfätater« sondern auch die Einstellung und Konstanthaltung der Lage des Abbildimgsgegenstandes 16 in eine Bexugsl&gc der Brennebene erreicht. Hierbei dient der Auflagetisch 40 als Bessugsebsne für die Abtastvorrichtung. Dies Iguft auf die Forderung hinaus» daß der Auflagetisoh in bezug auf das Gestell 41 eine vorgegabene Stellung ein» nlunt und während des Betriebes elnh&Lt. Zur Einstellung wird zunächst der Innendruck der Kaisern ^h3 aiif oine^i entsprechenden Wert gebracht, im Delapielcfall über die Auslässe 4f> der Kammern.

Ib Beispielsfall ist der Auflagetisch 40 in seiner m» Gestell abgehobenen Lage £«jagedeutet_a uobsi öep obero Rand 45 eines jeden Ventiltellers 93 in goschlossaner Berührung mit üqv aerabr^nfönaigen Dichtung kZ an der Unter seite des Auflagetisohes 40 steht xrnd somit das AusstroVien von Drucfcluf t über die Burohgangsbohruns 36 des Ventil&tGfipala ausschließt. Die bereits erwähnte

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BAD ORlGtNAL

Dichtpa&ng swisohen dea Ventilsteupel 85 und der Surehgangebohrung der Hülse 8j5 schließt in) Hinblick auf den geringen innendruck: und die große axiale Ausdehnung der Dichtflächen nervlichen Druclcluftverlußt aus»

Oer Luftdruck in Jeder der Kennern kj> neigt infolge ent» sprechender Einstellung der Luftzuführung z\m langsamen Ansteigen über den zur Abstützung des Auflagetlaohös in der vorgegebenen Stellung erforderlichen Wert hinaus, so daS der Auflagetisch bei einem gewissen Druckanstiüg in bezug auf das Gestell angehoben wird. Hierdurch wird die Dichfcverfolndisig am oberen Hand 95 der Ventil teller 93 aufgehoben, so daß Druckluft aus den Kamaera 4jU üfcsr die 2en'c:raifcolming 96 der Ventilteller und die Burchganga» bohrungen 86 der VeatilGteapc.·! au3str6mt. Der Druck in den X&smern 45 nlanst dadurch nieder ab> Ms sieh der Auf lägetisch kO Mit der Dichtung 42 wieder auf den oberen Band Ventilteller logt und die Bichtverbindung erneut-

herstellt. Auf diese Weise führt der Auflagetisch 40 in grdSeren leitabständen Schwankungen zwischen seiner in Fig. 3 angsßcutötn und einer aeagegenUbe? unmerklich angehobenen Stellung aus. OiG Amplitude dieser Schwankungen lässt eich ersichtlich durch entsprechend große Querschnitts« beasssungen der Bohrungen 86 und 96 sowie des ülafangs*

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■ i ·

alt welchen der Hand 95 der Ventilteller an der Dichtung 42 liegt., im Vergleich aura Querschnitt der Einlasse 44 unterhalb jedor praktisch erforderlichen Größe halten· FUr die^inlSss® I:mm z.B. eine Messdüse entsprechend geringen Querschnitts verwendet werden.

Die genatae Anhebimg des Auflagetisches stellung der maximalen Aufw8rtsb©wsgung der Ventil* stempel 85 und somit der Ventilteller 95 in gewünschter Weise bestiffioian. Ausgehst von einer abgesenkten Stellung das Auflagetisches 40 wird dieser durch Druckbsaufsehlagung der Itasjaern ^jJ angehobenj wobei die Ventilsuß&pal 85 »it den Venfcilüollem 95 dis?ch die Pcöerauf hüngunsen 91 angehoben worden isnd ami Auflagetisch in ssiner Bewegung folgaa· Dl© Äufwä5?t3bewösisig der Ventilstegpol wird durch die Anlage der KoaterBRitfcsrn 88 am Sade der Hülsen S3 beendot. worauf die vteitere des Auflagetisches in der erläuterten Weise zur Preig&b® der Auslasßo 45 und damit su? Stabilisierung dieser End* stellung führt·

So lange gleichraässige Druckluftzufuhr über die Sinläss® 44 andauert» bleibt die Lagestabilisierung des Aiiflagetisehes unter Absfcroaten der üToer3chüoaig©n Oruclcliift mden

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Ausließen 45 «it Huteret geringen Schwankungen erhalten. Durch die Wirkung de· Ventile 97 »it Elektromagnet 98 wird daft Abströmen der uberaehüelgen Druckluft periodisch unterbrochen und soalt des Ausgleichszustand eine 8ohNingun£8beveguo£ überlagert· Durch die pariodisohe Unterbrechung oder Drosselung der Druckluffcabßtröaung wird die Stabilisierung aufgehoben, wobei sich der Auflage* tisch unter Zunahne des Luftdrucks in oberen HohlrauB der Ventilteller 99 anhebt« Der anschließende Druckabfäl bei % wiede^ffnendea Ventil 97 lässt den Auflagotisch wieder gegen den Rand 95 der Ventilteller absinken. Auf diese Voise fUhrt der Auflagetisch die gewünschten Schwingungen in Biehtung der o/rfieohen Aohse₀ d.h. senkrecht zur Objektebene ans·

Durch entsprechende Einstellung der Druck- unä SfcrüstungsverhSltnisse läit sich auch bei äor seohanischen Sohwingunss» erzeugung eine Begrenzung der Sohwingungsa^plitude auf den gewünschten Bruchteil, z.B_# 20 % der Schärfentiefe erreichen. Die Parallelität der Schwingungßbewegung zur optischen Achse ist durch die gLelehB&ssige auf die verschiedenen Kaoaern 43 bei entsprechend trisoner Anordnung der letzteren ohne Schwierigkeit; erreichbar.

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Die erfinäungageB&es© Breiuareltenregaluag ist insbesondere auoh alt Vorteil für Hehrfaoh-Abtastvorrlohtungon, z.B. solohe Mit zweifache« Abtaster und entsprechend doppelten Strahlengang sowie entsprechenden Liehteropfängern

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Claims (1)

1. "Ib72237

   Itek Corporation A 29 570 wn

   Maguire Road Lexington, Mass./USA

   Ansprüche

   ■1. Verfahren zur Brennpunkt korrektur bei einer Abtastvorrichtung zur elektrooptischen Bildumsetzung, wobei ein Über den Abbildungsgegenstand geführter Abtaststrahl von der Brennpunktgenauigkeit abhängige Bildsignale liefert, dadurch gekennzeichnet, daß in die Lichtpunkt-Abtastvorrichtung eine Brennpunktänderung mit entsprechender Modulation der Bildsignale eingesteuert wird, daß von den Veränderungen der Bildsignale, welohe auftretenden Brennpunktfehlern und der eingesteuerten Brennpunktmodulation entsprechen, mindestens ein Fehlersignal abgeleitet wird und daß die Brennpunkteinstellung durch das Fehlersigna! selbsttätig korrigiert wird.

   " 2

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   2. Verfahren nach Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet, daß in die Abtastvorrichtung eine periodische Brennweltenänderung mit entsprechend periodischer Modulation der Bildsignale eingesteuert wird und daß von der Modulation der Bildsignale ein Brennweiten-Fehlersignal abgeleitet wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet» daß die Riohtung von auftretenden Brennweitenfehlern durch das Brennwelten-Fehlersignal wiedergegeben wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 2 zur Brennweitenkorrektur des abtastenden Lichtstrahls, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Brennebene des abtastenden Licht-

   " Strahls und der Objektebene des Abbildungs

   gegenstandes zur Erzeugung einer brennweitenabhängigen Modulation der Bildsignale periodisch verändert wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbildungsgegenstand In Riohtung der optischen Achse der Abtastvorrichtung bewegt wird.

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   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 Us 5, wobei die Abtastvorrichtung eine Kathodenstrahlröhre but Erzeugung eines Abtast-Lichtpunktes aufweist, daduroh gekennzeichnet, dafi zur Erzeugung eines Fehlersignals für dl« Regelung der Brennpunkteinstellung des den Abtast-Lichtpunkt erzeugenden Elektronenstrahls * eine axiale Verschiebung zwischen dem Brennpunkt des Elektronenstrahls und dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre eingesteuert wird.

   7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Lichtpunkt-Abtastvorrichtung einen von dem Abtast-Liehtstrahl beaufschlagten Lichtempfänger aufweist« daduroh gekennzeichnet, J dafi von dem Abtast-Lichtpunkt Über den Abbildungsgegenstand ein Abtastender Lichtstrahl auf den Liohtempfänger fällt und hierin Bildsignale entsprechend den lichtmodulierenden Eigenschaften des Abbildungsgegenstandes erzeugt.

   ⁸⁴⁰

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   8. Verfahren naoh Anepruoh 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der einen Abtastraster abbildenden Brennebene des den Abbildungegegenstand abtastenden Lichtstrahls in bezug auf die Objektebene geregelt wird.

   ^ 9* Verfahren naoh Anspruch 7 oder 8, dadurch

   gekennzeichnet» das von der periodischen Brennpunktmodulation und der entsprechenden Modulation der Bildsignale mindestens ein den jeweiligen Brennpunktfehler bestimmendes QUte- und Fehlersignal abgeleitet wird.

   10. Verfahren naoh Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweiteneinstellung des den Abtastraster in der Brennebene ab-™ bildenden Lichtstrahls zur Modulation der

   Bildsignale periodisch verändert wird.

   11. Verfahren naoh Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dafi die Frequenz der periodischen Veränderung der Brennweiteneinstellung in der Größenordnung der Bildfolgefrequenz des

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   -r-

   Abtastrasters der Lichtpunkt-Abtastvorrichtung liegt.

   12* Verfahren naoh Anspruch 11« dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der periodischen Veränderung der Brennweiteneinstellung geringer als die Bildfolge» , frequenz des Abtastrasters 1st. '

   Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der periodischen Brennweitenänderung auf einen vergleichsweise geringen Bruchteil der durch die Lichtpunkt-Abtastvorrichtung und den Liohtempfanger bestimmten optischen Schärfentiefe begrenzt wird.

   14. Verfahren naoh Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der Brennweiten-Mnderung auf etwa 20 £ der optischen Schärfen tiefe begrenzt wird.

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   15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch eine periodisohe Relativbewegung zwischen Brennebene und Objektebene nut einer der Störmodulation der Bildsignale im wesentlichen gleichen Frequenz.

   16. Verfahren naoh Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen Brennebene und Objektebene in Richtung der optischen Achse erfolgt.

   17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16» dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung eines der Brennweiteneinstellung zugeordneten Fehlersignals durch Überlagerung des von der brennpunktabhänglgen Modulation der Bildsignale abgeleiteten GUteslgnals für die Brennpunkteinstellung mit einem zweiten veränderlichen Signal erfolgt« dessen Schwankung der Relatiwerschlebung zwischen Brennebene und Objektebene entspricht.

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   -■r-

   18. Verfahren nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsignale bei der Erzeugung des OUtesignals für die Brennpunkteinstellung deaoduliert werden.

   19* Verfahren nach Anspruch 17 oder 18« dadurch gekennzeichnet, daß die Überlagerung des

   der Brennpunkteinstellung zugeordneten "

   Outesignals mit dem zweiten veränderlichen Signal zur Erzeugung des Brennwelten-Pehlersignals multiplikativ erfolgt.

   20. Verfahren nach einen der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der eingesteuerten, brennpunktabhängigen Modulation der Bildsignale in der Größenordnung der Bildfolgefrequenz des Abtast- j rasters liegt.

   21. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende

   Bestandteile:

   ßAD

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   HO

   a) eine Abtastvorrichtung (10) mit einer Kathodenstrahlröhre (18), ferner mit eine« Liohtempfanger (11) zur Aufnahme und Umsetzung des abtastenden Lichtstrahls In Bildsignale und mit einer einstellbaren Halterung (15) zur Anbringung des Abbildung»- gegenstandes (16) Im Abtast-Strahlengang sowie mit einer selbsttätig arbeitenden Brennpunkt-Einstellvorrichtung (12) zur Korrektur von Brennpunktfehlern;

   b) eine Vorrichtung (50, 51» 53) sum Einsteuern von Veränderungen der Brennpunkt» einstellung mit entsprechend gesteuerter Modulation der Bildsignale;

   β) eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Fehlersignals aus den Veränderungen der Bildsignale in Abhitngigkeit von auftretenden Brennpunktfehlern und von den eingesteuerten Brennpunktänderungen;

   d) mindestens ein durch das Fehlersignal gesteuerter Regelkreis zur Aufreohterhaltung genauer Brennpunkteinstellungen.

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   22. Hinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwingungserzeuger (58, 59) zur Einsteuerung einer BrennpunktMnderung als Störsignal vorgesehen ist, welcher mit einer in der Größenordnung der Bildfolgefrequenz des Abtastrasters der Abtastvorrichtung (10) liegenden Sohwlngungsfrequenz arbeitet.

   23. Birxiohtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß in dem an die Bildsignale angeschlossenen Steuerkanal ftir die Erzeugung eines Brennpunkt-Fehlersignals ein Multiplikator (55)vorgesehen 1st.

   24. Einrichtung naoh einem der Ansprüche 21 bis

   , dadurch gekennzeichnet, daß in dem

   Regelkreis zur Brennpunktkorrektur eine Vorrichtung (59« 89, 93) zur Verstellung der Brennweite durch Verschiebung einer Halterung (4o) fUr den Abbildungsgegenstand in Richtung der optischen Achse der Abtastvorrichtung vorgesehen ist.

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   4%

   25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21

   bis 23« dadurch gekennzeichnet, daß in den Regelkreis zur Brennpunktkorrektur eine Vorrichtung zur selbsttätigen Scharfeinstellung des den Abtaat-Lichtpunkt erzeugenden Elektronenstrahls mittels einer Fokussierspule (22) der Kathodenstrahlröhre (18) ^ vorgesehen 1st.

   26. Einrichtung nach Anspruch 22 und 23» dadurch gekennzeichnet, daß In dem an die Bildsignale angeschlossenen Steuerkanal ein Hochpass (30) mit Durchlassbereich Im oberen Teil des Frequenzspektrums der Bildsignale sowie ein dem Hochpass naohgeschalteter Gleichrichter (51 zur Erzeugung eines Brennpunkt-GUteslgnals vorgesehen 1st und daß ein Multiplikator (55) zur überlagerung des Brennpunkt-GUtesignals mit einem eingesteuerten Brennpunkt-Störslgnal zur Erzeugung eines Brennpunkt-Fehlersignals vorgesehen ist.

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