DE1924262A1

DE1924262A1 - Farbphotographisches Abtastgeraet

Info

Publication number: DE1924262A1
Application number: DE19691924262
Authority: DE
Inventors: Jaffe Dr Med Henry Leslie; Adams Ralph Melvin
Original assignee: CEDARS OF LEBANON MT SINAI HOS
Current assignee: CEDARS OF LEBANON MT SINAI HOS
Priority date: 1968-05-21
Filing date: 1969-05-12
Publication date: 1969-12-18
Also published as: JPS4811076B1; DE1924262B2; NL6906917A; GB1263948A; US3483565A; DE1924262C3

Description

Die Erfindung'bezieht sich auf ein Gerät zur Anfertigung von photographischen Aufnahmen, welche für Zwecke der Diagnostik die Verteilung von radioaktiven Isotopen in menschlichen Organen zeigen. Derartige Aufnahmen werden häufig als "scans" (Abtaatbilder) bezeichnet. In der eigenen früheren deutschen Patentanmeldung Nr. P 14 89 140.6 wird ein System zur Erzeugung derartiger Äbtastbilder in Farbe beschrieben, bei dem die Konzentrationsschattierungen in lebendiger Weise abgebildet werden. Die Patentanmeldung beschreibt einen einzelnen Strahlungsdetektor, der ein ausgewähltes Gebiet überquert. Die Überquerung kann ganz langsam von statten gehen, um die Dosis des eingenommenen oder injizierten radioaktiven Isotops möglichst gering zu halten. Die Abtastung mit einem einzelnen Detektor kann

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je nach der G-röße des abgetasteten Organs etwa eine halbe Stunde in Anspruch nehmen. Dabei ist eine vollkommene Bewegungslosigkeit der untersuchten Person erforderlich* Selbst Patienten mit guter Selbstbeherrschung leiden unter derartig schwierigen Umständen unter Ermüdungserscheinungen.

Um hier Abhilfe au schaffen, ist versucht worden, anstelle einer Verstärkung der Dosis des radioaktiven Hateriales die Anzahl der Detektoren zu vergrößern. So stellt beispiels-

" weise die Picker Corporation, White Plains, New York ein Gerät her, das mit dem Warenzeichen DYtJAPIX bezeichnet wird. Dieses gerät v/eist zehn Szintillationsdetektor en auf, die Jeweils auf einem Sitz von 2,5 cm in einer geraden Reihe entlang der y-Richtung in einem x-y Koordinatensystem angeordnet sind. Die Detektoren fahren eine genau bemessene Strecke in der x-Richtung hin und zurück, wobei jedes Mal um eine genau bemessene Strecke in der y-Richtung v/eitergeschaltet wird. Nach der erforderlichen Anzahl von Hin- und Herbewegungen ist das gesamte PeId durch die kombinierte Wirkung der Detektoren abgetastet worden. Durch verschiedene logische Schaltkreise, Steuerkreise, Speicher, usw. werden die von den Detektoren erhaltenen Daten verarbeitet. Das endgültige Ausgangsergebnis erfolgt teilweise in der Form einer Reihe von analogen Spannungssignalen (z), die der Intensität der Strahlung und den Zählimpulsen entsprechen. Derartige Spannungssignale werden sequenziell erzeugt, so daß z. B. das dritte, dreizehnte, dreiundzwanzigste, und so weiter Signal dem dritten Detektorkopf entspricht. Als begleitende Ausgangssignale werden ferner analoge Spannungen ausgegeben, die den x- und y-Positionen der ■ Detektoren entsprechen. Diese drei Ausgangssignale werden dazu verwendet, einen photoempfindlichen Film in folgender Weise zu belichten: der Elektronenstrahl des Oszillographen

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wird durch s-ijignal .^eateuert und moduliert, so daß die Lichtintensität eine Punktion der Zählrate 1st, und die den Koordinaten entsprechenden Spannungen werden an die Ablenkplatten des Oszillographen gelegt.

WMhrend der Abtastung erscheinen auf dem Bildschirm eng t-enachbarte ieiiien aus ie zehn Lichtpunkten, die einen vertikalen Abstand voneinander aufweisen, und lie Reihen ι.ov/c.-ien sich langsam in der x-P.ichtung hin und zurück. "Jie Punkte erscheinen mit einer Geschwindigkeit von ungefiihr 200 pro bekunde. Das photographische Bild zeigt die Intensität in grauen ochattierungen.

Jas JYI'APIX-GerHt weisi; ferner ein Eandaufnanmegerät auf, welches einen L'rsat:: für Dcrekt signale darstellen kann. Damit wird weitgehen-i die Ilc-twendigkeit beseitigt, die Auf na lure von Direkt Signalen su wiederholen.

F,ä hat sich herausgestellt, daß es höchst wünschenswert ist, ein Abtastbild in der jeweiligen Intensität entsprechenden Farben su erhalten. Jedoch wegen der hohen Folgegeschwindigkeit der Signale ist es unmöglich, irgendeinen Servomechanis mus sum Dazwischenscliiebei: eines Farbfilters oder einer ande ren Vorrichtung zwischen den Bildschirm und den photoempfind lichen "Film su verwenden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein ein faches System zur Erzeugung von Farbaufnahmen zu schaffen, wobei ein Abtastgerät der erläuterten Art mit einer Mehrzahl von Abtastköpfen zur Anwendung kommt. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine zwischen den Oszillographenschirm und den photoempfindlichen Film gebrachte Scheibe ver wendet, die eine Seihe von sich im wesentlichen berührenden Filtern in der Reihenfolge blau, grün, gelb, rot und magenta

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aufweist. Anstatt diese Scheibe entsprechend der Intensität winkelmäßig zu positionieren, sieht die Erfindung vor, daß die Scheibe mit hoher Drehzahl kontinuierlich rotiert und die Zeit, zu der der Punkt auf dem Bildschirm erscheint, wird direkt proportional zu der Signalintensität verzögert. Durch geeignete Steuerungen befindet sich das Magentafilter gerade in Position, wenn ein Punkt höchster Intensität erscheint, das Blaufilter befindet sich in Position, wenn ein Punkt niedrigster Intensität erscheint, und die anderen Filter befinden sich dementsprechend in Position, wenn Punkte mittlerer Intensitäten erscheinen.

Vorteilhafterweise sind nur geringe Modifizierungen an den existierenden Abtastgeräten vorzunehmen, um zu dem erfindungsgemäßen Abtastgerät zu gelangen. Zu diesem Zweck wird die -Leitung zu dem Steuergitter (z-3teuerung) des Oszillographen geöffnet und zwei Verzweigungen zur Verbindung mit der beizufügenden Verzögerungsschaltung werden vorgesehen; der Kathodenstrahlschirm wird nötigenfalls ausgewechselt, damit eine weite spektrale Emissionscharakteris/tik gewährMstet ist; ferner werden einfache mechanische Anpassungsmaßnahmen getroffen, um die rotierende Scheibe und die zugehörige Vorrichtung zur Abtastung der Position zu installieren. Die x-y-Signale werden nicht beeinflußt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. In den Zdßhnungen zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht der Hauptkomponenten des Abtastgerätes;

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Figur 2 eine auseinandergezogene Ansicht der zur Anpassung an die farbliche Wiedergabe erforderlichen Komponenten des Systems;

Figur 3 ein vereinfachtes Diagramm des Systems;

Figur 4 ein schematisches Diagramm des modifizierten bistabilen Multivibrators;

Figur 5 ein mehr ins Einzelne gehendes Diagramm des
Systems, wobei Einzelheiten der zwischen die in Figur 2 dargestellten Komponenten geschalteten Schaltkreise zur Formung, Kopplung, Vorspannung und -Isolierung gezeigt werden.

In Figur 1 wird schematisch ein Abtastgerät 10 gezeigt. Dieses Gerät enthält einen Abtastkopf 12, der zehn Detektoren 14 trägt, Der Kopf 12 wird oberhalb eines Untersuchungstisch.es 16 gehalten. Geeignete Spursteuervorrichtungen sorgen dafür, daß der Kopf in einem horizontalen x-y-Koordinatensystem
bewegt wird und weitergeschaltet wird. Die zehn Detektoren sind in gleichmäßigem Abstand voneinander in einer zu der y-Achse parallelen Reihe angeordnet und bewegen sich in der x-Richtung und werden in der y-Richtung weitergeschaltet. Die Bewegung und das Weiterschalten werden so gesteuert,
daß das gesamte Feld abgetastet wird.

Das Gerät 10 erzeugt ein Bild auf dem Bildscifirm 18
(Figur 2) eines Kathodenstrahloszillographen. Das Bild
enthält eine Reihe von in vertikaler Reihe mit gleichmäßigem Abstand angeordneten Lichtpunkten, die den zehn Detektorköpfen 14 entsprechen. Die Punkte wandern innerhalb der
Bereiche von zehn aneinandergrenzenden gedachten Bändern, die den rechteckigen Begrenzungen der Bewegungsbahn der Detektorköpfe

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entsprechen. Die Reihe der Lichtpunkte wandert also in der x-Richtung und wird in der y-Richtung zusammen mit den Jetektorköpfen weitergeechaltet, "bis alle Gebiete der Bänder auf dem Oszillographenschirm belichtet worden sind. Geeignete Steuerungen bestimmen die Höhe und die Breite des Lichtpunktes entsprechend > den Bewegungsbedingungen, umeine vollständige Belichtung sicherzustellen.

Die Punkte blitzen in gleichmäßiger Reihenfolge auf, und die W Intensität jedes Lichtpunktes ist eine Funktion der Zählrate von dem entsprechenden Detektor. In der Praxis wird die Frequenz der Lichtpunkte einer Steuerung unterworfen.

Während jeder Lichtpunkt aufblitzt, v/erden üiaiersignale in der Form von Spannungen bereitgestellt, die den χ und y-Positionskooridnaten der .Punkte entsprechen. Diese Signale v/erden an die Ablenkplatten des Kathodenstrahloszillographen gelegt. Das Gerät 10 erzeugt ferner ein Signal z, welches den !Elektronenstrahl des Oszillographen in seiner Intensität steuert. Dieses z-Signal liegt in der Form einer Spannung von ungefähr 600 Mikrosekunden Dauer vor, deren Amplitude direkt proportional zu der Zählrate des entsprechenden Detektors ist. Dieses Signal wird an eine Leitung 22 (Figur 3) gelegt, die normalerweise direkt an das Steuergitter 24 des Oszillographen angeschlossen ist. Damit entspricht die Intensität des Lichtpunktes der Intensität der Strahlung an der jeweiligen Position des Detektors.

. Zwei Leitungen 26 und 28 zweigen von der Leitung 22 zu dem Zweck ab, das System an eine farbphotographische Abtastweise anzupassen. Die Leitungen 26 und 28 sind mit Armen 30.und 32 eines bistabilen zweipoligen Zweifachschalters verbunden. In der gezeigten Stellung sind die

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Arme 30 und 32 über eine Leitung 34 miteinander verbunden, so daß die Leitung 22 für eine normale Betriebsweise direkt an das Oteuergitter 24 angeschlossen ist. Während einer solchen normalen Betriebsweise photographiert eine Polaroid-Kamera 36 oder eine ähnliche Kamera (Figur 1) den Bildschirm 18, wodurch eine Aufnahme hergestellt wird, die in grauen ochattieiungen die Konzentration des in dem untersuchten Organ befindlichen radioaktiven Iso/tops zeigt.

Die Lichtpunkte auf den. Bildschirm 16 werden mit einer einstellbaren Wiederholungsrate erzeugt, wobei eine minimale Periode bei ungefähr 10000 Mikrosekunden liegt. Um ein farbiges Abtastbild zu erzeugen, wird ein rotierendes Filter 38 vorgesehen (Figur 2). Dieses Filter ist in aneinander angrenzende Sektoren oder Rahmen eingeteilt, die verschiedene Spektralcharakteristiken aufweisen und in spektraler Reihenfolge angeordnet sind. Die Filterscheibe kann in irgendeine geeignete Anzahl von Sektoren eingeteilt sein oder, falls erwünscht, allmähliche spektrale Abstufungen aufweisen. Ein oder mehrere solcher Spektralsätze können vorgesehen werden. Bei dem vorliegenden Beispiel sind zv/ei Sätze von je 5 Filtern vorgesehen, welche die Charakteristiken blau, grün, gelb, rot und magenta aufweisen, wobei die Blau- und Magenta-Filter der verschiedenen Sätze aneinander anstoßen. Für die Filter können verschiedene Farbkombinationen benutzt werden. Vorzugsweise sind sie in spektraler Reihenfolge angeordnet, απ ic geeigneter Weise verschiedene Schattierungen zu erzeugen. Die Scheibe 38 ist so befestigt, daß sie sich zwischen dem Bildschirm 18 und der photoempfindlichen Schicht befindet, die in der Kamera enthalten ist. In der Praxis wird die Scheibe in der Nähe oder in der, Hauptebene des Linsensystems der Kamera positioniert, so daß die gesamte belichtete Filmfläche sich in der Farbe gleichmäßig und allmählich ändert, während aufeinanderfolgende

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Filtersegmente in Position gebracht werden. Figur 2 zeigt ucheniatisch Linseneleraente auf gegenüberliegenden Seiten der .öcheibe. Sine geeignete Abdeckung 39 (Figur 1) schirmt "die photoemepfindliche Schicht von allem ab, außer von dem ochirm 18. Ein Sehschlitz 40 gestattet eine Kontrolle, - läßt jedoch kein Licht unter die Abdeckung 39 gelangen.

Die Scheibe J>b ist um eine Achse drehbar, die parallel, zu der Linsenachse verläuft, von dieser aber einen Abstand auf- ^ weist, liisx Motor H (Figur 2) dreht die Jcheibe mit genügendhoher Drehzahl, so daß das "Spektrum" oder "Farbmuster" mit einer Rate wiederholt wird, die größer ist,als die maximale Frequenz der Lichtpunkte, so daß mindestens ein Überstreichen des spektrums für jeden Lichtpunkt möglich ist. Vorzugsweise wird die Scheibe bei einer Di ehzahl von mindestens 9400 Umdrehungen pro Hinute gedreht.

Die tatsächliche Zeit, zu der jeder Punkt auf dem Bildschirm 1-1 aufl/euchtet wird um einen Betrag verzögert, der zu der Amplitude des z-Jignales proportional ist, so daß ein 31terüektor in lositioh gebracht werden kann., der eine derartige Amplitude kennzeichnet. Dies wird durch das ) schernatisch in Figur 3 gezeigte. System erreicht» Um das System in Betrieb zu setzen, werden die dchalterarme 30^; und 32 in ihre obere gestrichelte Stellung gebracht, wodurch die Arme 30 und 32 an den Kontakten 42 bzw. 44 angreifen.

In der Abbildung A sind die von der Leitung 22 lcommenden z-Signale entsprechend den Detektor köpfen 1, 2, 3, usw. dargestellt. Das Signal z" ^ stellt ein Signal einer Reihe von Signalen dar, die von dem ersten Detektor erzeugt werden. Die nächsten Signale ζ.— ₂ 1 z,.-, ^z^-\a sind von dem zweiten bzw. dritten bzw. vierten Detektor abgeleitet,

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Es wird nun unter Bezugnahme auf das Signal z,.^ ein Operationszyklus "beschrieben. Das Jignal Z^₁₁ wird über die leitung 46 und eine Gleichrichterdiode D^ zu einer Platte eines zu dem Zeitpunkt ungeladenen Kondensators C. geleitet. Die andere Platbe ist geerdet. Der Kondensator G₁ lädt sich bis zu einem Wert auf, der der Amplitude des Signales Z^₁₁ entspricht. Die Diode D₁ verhindert, daß sich der Kondensator C. über die Leitung 46 wieder entlädt, wenn das Eingangssignal Z^₁₁ abklingt. Das Signal Z₅₁₁ bewirkt unmittelbar die Einschaltung eines Schmidt-Triggers.50 auf "flip". Wenn der Triggerkreis nach einer Zeitverzögerung, die von der Intensität des z-Signals abhängt, auf "flop" umschaltet, wird der Kathodenstrahl des Oszillographen in einer im folgenden beschriebenen Weise freigegeben. Das Signal Z^₁₁ wird an den Triggerkreis über die Leitung 52, über ein der Isolation dienendes Netzwerk 54 hohen Widerstandes und über einen Gleichrichterverstärker 56 gelegt. Wenn der Schmidt-Trigger 50 auf "flop" schaltet, wird ein Reehtecksignal (Abbildung B) genau bemessener Amplitude und Breite über eine leitung 58, den Kontakt 44 und den Arm 32 zu dem Steuergitter 24 des Oszillographen geführt.

Die Zeitverzögerung zwischen dem Einsetzen des Signals Z^₁₁ und dem Einsetzen des Torschaltungssignals (Abbildung B) für den Oszillographen hängt davon ab, wann die Eingangsspannung zu dem Triggerkreis 50 auf einen kritischen Wert, z. B. 3 Volt abfällt. Diese Eingangsspannung hängt direkt von der ladung des Kondenstors 0 ab. Der Kondensator C₁ kann sich lediglich über einen Entladekreis entladen, und zwar über eine Diode D₂* einen einstellbaren Potentiometerwiderstand R₁, den Kollektor und den Emitter eines Transistors Q₁' zu einer Klemme T₁, die auf einem großen

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negativen Potential gehalten wird. Das Hetaerk 54 hohen Eingangswiderstandes belastet den Kondensator Cj nicht wesentlich. Der Kollektor des Transistors Q₁ ist über einen Ladewiderstand R₂ an eine Klemme T₂ angeschaltet. Die Klemme T₂ v/ird auf einer Spannung gphaIten, die wesentlich größer ist als die maximale Spannung der z-iSignale. 17enn daher der Transistor Q₁ den Strom drosselt, weist der Kollektor eine positive Spannung auf, die ausreicht, um die Diode D₂ in üperrichtung yorzuspannen, wodurch der Kondensator Cj dann von dem Entladekreis isoliert ist.

Der Transistor Q₁ wird nur auf die folgende Ereignisfolge hin geöffnet: Zunächst muß das Signal Z₅₁₁ abklingen, damit der Kondensator C₁ sich auf eine Ladung aufladen kann, die in vorhersagbarer Weise mit der Amplitude von ^z^-ji i^m Zusammenhang steht. Zweitens muß das durch das Filter 38 dargestellte Spektralmuster zu einer Startposition zurückgekehrt sein. Wenn dann das z-Signal klein ist, wird die Kondensatorladung entsprechend ktein sein und damit schnell zu einem Wert (Abbildung G) zurückkehren, bei dem der Triggerkreis 50 auf "flop" geschaltet wird. Das in Abbildung B dargestellte Signal wird kurz darauf erscheinen, wodurch der blaue Sektor der Filterscheibe 38 in Wirkstellung gelangt. Wenn sich jedoch eine große Ladung auf dem Kondensa/ftor Cj befindet, wird eine längere Zeitspanne dafür erforderlich sein, daß die Spannung auf den Wert abfällt, der ausreicht, um den Schmidt-Trigger 50 auf "flop" zu schalten (Abbildung C). Das Gittersteuerungssignal (Abbildung B) wird daher dementsprechend verzögert, so daß der Magenta-Sektor der Filter scheibe 38 in Wirkstellung gelangen kann.

Die Beziehung zwischen der Intensität des z-Signales und der Zeitverzögerung ist in wünschenswerter Weise linear. Jedoch

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ist die Entladecharakteristik des Kondensators C₁ in unvermeidbarer Weise exponentiell. Dem wird dadurch. Rechnung getragen, daß nur die Anfangsteile der Exponentialkurven benutzt werden, die im wesentlichen gerade sind. Dies wird durch das hohe negative Potential an der Klemme T₁ erreicht.

Die Einstellung des PotentiometerwiderstandBs R. ändert die Neigung der Sntladungskuven (Abbildung C). Demstsprechend erfahren die von der "flop" Spannung abgeschnittenen Teile Spreizungen ader Zusammenziehungen, während der Widerstand von R₁ variiert wird. Durch salche Mittel kann die Zeitspanne zwischen dem "flop"-Slgnal bei dem größten zu erwartenden z-Signal und dem "f lop"-3'ignal bei dem kleinsten zu erwartenden z-oignal (oder Hintergrund) so eingestellt warden, daß sie im wesentlichen der zur Wiederholung des Spektrums erforderlichen Zeit entspricht. Diese Einstellung stellt daher die Verwendung des gesamten Spektrums sicher.

Selbst wenn eine geeignete S.preizung bewirkt worden ist, ist noch eine Positionssynchronisierung erforderlich, so daß das Minimum- oder Hintergrundsignal den Bildschirm beleuchtet, wenn der Anfang des Spektralfi'lters sich in Wirkstellung befindet, und daß das maximale Signal den Bildschirm beleuchtet, wenn das Ende des Spektralfilters sich in Wirkstellung befindet. Dies wird durch einen einstellbaren Ver— .zögeungskreis erreicht, der mit dem Trigger kr eis 50 gekoppelt ist, wie im folgenden beschrieben wird.

D_er Schalttransistor Q₁ wird durch eine logische Schaltung gesteuert, die ein Signal nur aufgrund der oben erwähnten Ereignisfolge abgibt: 1.) ζ klingt ab, und 2.) das Spektrummuster ist geeignet positioniert. Die logische Schaltung

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weist die Form eines modifizierten bistabilen Multivibrators 60 auf. Der modifizierte bistabile Mltivibrator 60 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit dem Multivibrator identisch, der auf Seite 199 des General Electric Transistor Manual, 7. Ausgabe, Copyright 1964, gezeigt wird, außer daß die Bingangsklemme in zwei aufgespalten ist, die in Figur 4 gezeigt wird.. Zweite und weiter folgende Impulse an derselben Klemme T, oder T. ohne Zwischenschaltung eines Signals * an der gegenüberliegenden Klemme wirken sich nicht dahin aus, den Multivibrator auf "flip" oder "flop" zu schalten. Wenn also der Multivibrator 60 in dem Zustand "flop" ist, schaltet ein Signal an der Klemme T^ ihn in den Zustand "flip". Jedoch haben nachfolgende Signale an der Klemme T, keine Wirkung,.wenn sich der Multivibrator dann in dem Zustand "flip" befindet. Um dann den Multivibrator 60 in den Zustand "flop" zu schalten, muß ein Signal an der Klemme T. erscheinen. Ein Ausgangssignal kannVon der Koll&fcorklemme eines der Transistoren abgeleitet wenden.

Ein Impulsformerkreis 62 (Figur 3) spricht auf die Umschaltung k des bistabilen Multivibrators in den Zustand "flop" an und erzeugt darauf ein "spike"-Slgnal, das in Abbildung D dargestellt ist. Das Signal der Abbildung D tritt also nur dann auf, wenn in der richtigen Reihenfolge Signale zunächst an der Klemme T, und dann an der Klemme T. aufgetreten sind.

Ein Signal wird an der Klemme T, des bistabilen Multivibrators 60 zu einem gesteuerten Zeitpunkt, angelegt, der auf das Einsetzen jedes z-Signals folgt. Die Zeitverzögerung ist gerade ausreichend, um das z-3ignal abklingen zu lassen, d. h. ungefähr 700 Mikrosekunden. Dadurch kann sich der Kondensator C₁ voll aufladen, wie

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vorher erklärt wurde. Zu diesem Zweck wird das z-3ignal •über eine Leitung 64 an einen monostabilen Multivibrator 6.6 gelegt, der daraufhin für genau bemessene 700 Mikrosekunden angeschaltet ist, wie in Abbildung E gezeigt wird. Ein Impulsformerkreis 68 tritt beim Abschalten in Tätigkeit und erzeugt ein "spiked-Signal (Abbildung F), das gegenüber .dem-Einsetzen des Signals z^um 700 Mikrosekunden verzögat ist. Das "spike"-Signal ^Abbildung F) wird direkt an die Klemme T, gelegt.

Die andere Klemme T. wird jedesmal dann mit einem Impuls beaufschlagt, wenn das Spektralmuster des Filters 38 sich wiederhit. Zu diesem Zweck wird der Umfangsrahmen des Filters 38 (Figur 2) zwischen eine Lichtquelle.70 und eine photoempfindliche Vorrichtung 72 gebracht. Der Rahmen wist ,Löcher oder Kerben 73 auf, um ein "spike"-Signal (Abbildung G, Figur 3) jedesmal zu erzeugen, wenn sich das Spektralmuster wiederholt. Die Lichtquelle 70 und die Vorrichtung 72 sind gegenüber der Linsenachse um 180 G-rad versetzt. Die Kerben befinden sich ungefähr eineinhalb Sektorteile vor dem ersten, d. h. blauen Filterelement, was gerade ausreichend,ist, um den ersten Teil des Filterspektrums zu benutzen, ohne bei dem Aufleuchtzyklus der z~Signale Zeit zu verschwenden. Falls die Scheibe nur einen Filtersatz aufweist, werden nur. ein Loch oder eine Kerbe vorgesehen. . .., ^

Der bistabile Multivibrator 60 und der Kreis 62 erzeugen dementsprechend ein "spike"rSignal (Abbildung D),, das , ..

mit der Filterscheibe 38 synchroni si er_rt ist, jedoch nur unmittelbar jiach einer durch ein vorangehendes Zeitsignal bewirkten Zeitverzögerung von 700 Mikrosekunden. Das in der Abbildung D gezeigte Signal schaltet den Transistor Q₁ für eine genau bemessene Zeitspanne, ein, um die Entladungq-

kurven (Abbildung G)/erzeugen, Dies wird durch einen mono-r

zu

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stabilen Multivibrators 74 erreicht, der ein Signal (Abbildung H) erzeugt, welches eine Amplitude aufweist, die durch geeignete Mittel auf die charakteristischen Daten des Transistors Q₁ abgestimmt ist. Die Breite des Im- ■ pulses (Abbildung H) ist durch übliche in dem monostabilen Multivibrator 74 enthaltene Schaltmittel einstellbar, Die Einschaltzeit des Transistors Q₁ kann 6000 Mikrosekunden betragen, w/as genügend kurz ist, um eine störende Überlappung mit nachfolgenden z-Signalen zu vermeiden. Bs ist genügend W Zeit dafür vorgesehen, daß die Spannungen an dem Kondensator C₁ für jeden Wert des z-Signals auf 0 abfallen, bevor der nächste Operationszyklus beginnt. Abbildung K zeigt die Spannung an der Kollektorklemme des Transistors Q₁ .

Die Positionsynchronisierung zwischen dem Gritter st euerungssignal (Abbildung B) und der FilterscMbe 38, die oben diskutiert wurde, wird durch einen monostabilen Multivibrator 76 mit einer einstellbaren Einschaltzeit erreicht. Der Multivibrator 76 wird dadurch eingeschaltet, daß der Schmidt-Trigger 50 in den Zustand ^rfflop" schaltet. Das wird durch einen Impulsformerkreia 78 erreicht. Der Abschlatschritt des monostabilen Multivibrators 76 in den Zustand "flop" hat ein "spike"-Signal durch einen Impulsformerkreis 83 zur Folge. Dieses "spike"-Signal betätigt einen monostabilen Multivibrator 80 zur Belichtungssteuerung; Der monostabile Multivibrator 80 ist so eingerichtet, daß er die Zeitdauer des Gritter Steuerungssignals (Abbildung B) steuert, welches eine konstante Amplitude hat. In der Praxis wird diese Signaldauer lang genug gewählt, um zwei ver-. schiedenen Filter Segmenten zu ermöglichen, in Wirkstellung zu gelangen. Dies hat einen Übergang der Farbschattierungen zur Folge, wodurch' die Lesbarkeit des Abtastbildes verbessert wird.

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Alle beschriebenen Vorgänge treten auf, bevor das nachfolgende z-^üignal Z-Z₁₂ ^erscheint. Wenn, das nachfolgende ,Signal erscheint, wiederholt sich der Zyklus, wobei die Filterverzögerungszeiten durch die Amplitude des nächsten z-Signals bestimmt werden. Die Signale für die Ablenkungsplatten des Oszillographen wirken unabhängig von der stellung der Schaltarme 30 und 32.

In Figur 5 werden weitere Einzelheiten, der Schaltung gezeigt, wobei übliche Impulsformerschaltungen, Verstärker, Isolierungs- und Kopplungsnetzwerke, Vorspannungs- und Kompensierungskreise gezeigt werden.

Patentansprüche:

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Claims

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Patentansprüche

1 J Farbphotographisches Abtastgerät mit Mitteln zur Erzeugung einer Folge von zeitlich voneinander getrennten z-Signalen, die in ihrer Amplitude einem Meßwert entsprechen sowie vnn Signalen, die javeils den Positionskoordinaten des Meßwertes entsprechen, mit einer Haltevorrichtung für eine photoempfindliche Schicht, mit Mitteln zur Erzeugung eines Lichtfleckes auf der Schicht und mit Mitteln zum Positionieren des Lichtfleckes relativ zu der Schicht an einer ^oordinatenposition, die den genannten Koordinatensignalen entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß Parbeelektionsmittel zwischen die den Lichtfleck erzeugenden Mittel und die genannte Haltevorrichtung gebracht sind und einen oder mehrere farbselektive Bereiche aufweisen, wobei die Bereichsgrenzen im wesentlichen aneinander angrenzen, daß die Parbselektionsmittel mit einer im wesentlichen konstanten Drehzahl rotieren, die ausreichend ist, um das Muster der ' farbselektiven Bereiche mit einer Rate wiederholen zu können, die größer ist als die ',Viederholungsrate der genannten z-3ignale, und daß Mittel vorgesehen sind, um die den Lichtfleck erzeugenden Mittel für.eine vorbestimmte Zeitspanne zu betätigen, welche zu einem Zeitpunkt beginnt,, der mit dem Beginn des Musters der farbselektiven Bereiche synchronisiert ist und um einen Betrag verzögert ist, welcher proportional zu der Intensität des jeweiligen z-Signals ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch geke η. η. τ zeichnet , daß Kittel zur Spreizung der 'farbselektiven Bereiche vorgesehen sind, um zu erreichen, daß bei der größten z-Signalamplitude das eine Ende des Musters der farbselektiven Bereiche in Wirkstellung gelangt und bei da* kleinsten

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z-Signalamplitude das andere Ende des Musters der farbselektiven Bereiche in Wirkstellung gelangt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einstellbare Zeitverzögerungsmittel zur Positionssynchronisierung mit dem Huster der farbselektiven Bereiche.

4. G-erät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die genannten Mittel zur. Betätigung der den Lichtfleck erzeugenden Mittel folgende Bestandteile enthalten: Torschaltungsmittel, um die den Lichtfleck erzeugenden Mittel für eine vorbestimmte Zeitspanne zu aktivieren, eten Kondensator, in einer Richtung leitende Mittel zum Laden des Kondensators mit Hi3fe der z-Signale, einen Triggerkreis, der in seinen einen Zustand aufgrund eines Signals vorbestimmter Höhe schaltet und der in einen anderen Zustand aufgrund der Abwesenheit eines Signals vorbestimmter Höhe schaltet, Mittel zur Betätigung des Trqggerkreises nach Maßgabe der Spannung des Kondensators, Mittel zur Betätigung der Torschalt ungsmitt el, nachdem der Triggerkreis in seinen anderen Zustand zurückgekehrt ist, einen Entladekreis für den Korα ensator und Mittel zum Einschalten des Entladekreises nachdem'Abklingen des jeweiligen z-Signales und in Synchronismus mit ¹^ dem genannten Farbselektionsmittel. ^^u *"

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Entladekreis ein einstellbares Widexstandselement aufweist, um das genannte z-Signal über das ganze Muster der färbselektiven Bereiche zu erstuecken.

6; Gerät nach Anspruch 4 oder 5» gekennzeichnet d u r ch einstellbare Mittel zur Steuerung der Zeit, nach

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welcher der Triggerkreis in seinen anderen Zustand zurückkehrt, wenn das genannte Torschaliungsmittel betätigt wird, wodurch eine Positionssynchronisierung mit dem genannten Muster der farbselektiven Bereiche erreicht wird.

7. Gerät nach Anspruch 4» 5 oder 6, g e k e η η zeichnet durch Mittel zum Anschließen des Entladekreises an eine große elektrische Spannung eines Vorzeichens, das dem Vorzeichen der z-Signale entgegengesetzt ist, wodurch der Anfangsteil der Entladecharakteristik im wesentlichen gerade ist, und durch Mittel, welche die Kondensatorspannung auf Null-Potential halten, um den Kondensator für das nachfolgende z-3ignal zurückzustellen und die Entladezeit möglichst gering zu halten.

8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtfleck erzeugenden Mittel ein Kathodenstrahlrohr mit einem Leuchtschirm und Mittel zur Erzeugung eines Kathodensirahls enthalten, wobei das Kathodenstrahlablenkmittel zur Positionierung des Kathodenstrahls nach Maßgabe der genannten Koordinatensignale aufweist, daß die genannte Haltevorrichtung eine relativ zu dem Leuchtschirm feststehende Kamera enthält und daß die Mittel zur Betätigung der den Leuchtfleck erzeugenden Mittel folgende Bestandteile enthalten: einen bistabilen Multivibrator mit einem Paar Eingangsklemmen, Mittel zur Bildung eines Steuerimpulses, wenn der genannte bistabile Multivibrator einen seiner Zustände " wieder einnimmt, Mittel zum Führen eines Eingangsimpulses an eine Eingangsklemme des genannten Multivibrators, um^:---*^vV ■'-'"' zu bewirken, daß der Multivibrator seinen genannten einen' -^ Zustand einnimmt, und zwar nach Maßgabe des Zyklusbeginns ^; des genannten Musters der farbselektiven Bereiche, Mittel zur Führung eines Eingangsimpulses an>.die andere Eingangs-

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klemme des genannten Multivibrators zu einem Zeitpunkt, der dem Abklingen des jeweiligen- z-Signals folgt, einen Kondensator, ein in einer Richtung leitendes Mittel zum Aufladen des Kondensators durch die z-3ignale, einen Triggerkreis, der in seinen einen Zustand aufgrund der Existenz eines oignals vorbestimmter Hohe schaltet und der in seinen anderen Zustand aufgrund der Abwesenheit eines Signals vo'rbestimmter Höhe schaltet, Mittel zum Betätigen des Triggerkreises nach Maßgabe der Spannung des Kondensators, Mittel zum Einschalten des Kathodenstrahls für eine vorbestimmte Periode, die beginnt, nachdem der Triggerkreis in seinen anderen Zustand zurückgekehrt ist, einen Entladekreis für den Kondensator mit einer steuerbaren "Schaltervorrichtung und Mittel zum Erzeugen eines Signals, welches die genannte Schaltervorrichtung für eine vorbestimmte Zeitdauer einschaltet, und zwar im Ansprechen auf die Existenz des genannten uteuerimpulses, so daß die ?arbcharakteris/tik des photo- · ^raphierten Bildes in dem-verwendeten Farokode der Intensität des genannten z-Signals entspricht.

9. C-eryt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Erzeugung eines Signals, welches die genannte Schaltervomichtung für eine vorbestimmte Zeit einschaltet, einen raonostabilen Multivibrator enthalten, der durch den genannten SteuerimpJLs betätigt wird, daß der Entladekreis eine Klemme enthält, die auf einer Spannung gehalten wird, welche einen hohen TCert und ein den z-Signalen entgegengesetztes Vorzeichen aufweist, wodurch die EntladeCharakteristiken des Kondensators im wesentlichen gerade sind, und daß eine Diode den Kondensator daran hindert, eine Ladung aufzunehmen, die der von den z-Signalen erzeugten Ladung entgegengesetzt ist,

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so daß der Ploniensatoi zurückgestellt wird und- die Rück-r stellzeit begrenzt wird.

1C. Gerät nach Anspruch 3 oder 9, gekennzeichnet durch Mittel zum Einstellen der Zeit, die auf das Umschalten des genannten Triggerkreises in seinen anderen Zustand folgt,, zu der die genannten Torschaltungsmittel betätigt werden, wobei die fc Torschaltungsmittel für eine Zeit betätigbar sind, die einstellbar gesteuert wird.

11. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Abtastkopf mit einer Mehrzahl von otrahlungsdetektomi, die einen Abstand voneinander in einer Richtung aufweisen, die in einem rechtwinkligen Koordinatensystem der y Koordinatenrichtung entspricht, durch einen Bewegungsmechanismus sum Bewegen des Abtastkopfes relativ zu einem Tragteil in einer Richtung, die der χ Koordinatenrichtung' entspricht, und zum Portschalten des genannten Abtastkopfes in der y Hichtung, durch Positionskoordinatensignale, die F den genannten χ und y Positionen entsprechen, und durch z-oignale, die hinsichtlich-ihrer Amplitude der Aktivität des jeweiligen Detektors entsprechen, so daß die Farbencharakteristik des Leuchtfleckes dem gewählten Farbkode entspricht.

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