DE1943540A1

DE1943540A1 - Device for spiral scanning of images

Info

Publication number: DE1943540A1
Application number: DE19691943540
Authority: DE
Inventors: Lars-Johan Persson; Bengt Wetterbrandt
Original assignee: Saab AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1968-08-28
Filing date: 1969-08-27
Publication date: 1970-04-09
Also published as: DE1943540B2; SE323528B; GB1286482A; FR2016500A1

Description

DIPL-ING. HANS W. SCHÖNING * ,, _ft.._f.DIPL-ING. HANS W. SCHÖNING * ,, _ft .. _f .

PATENTANWALT 1 9 4 3 5 A O ²⁰°° ^HAMBURG * '- *· ^Η1'''-PATENT ADVERTISER 1 9 4 3 5 AO ²⁰ °° ^HAMBURG * '- * ^Η1 ''' -

Mönckebergstraße 31 (am Rathausmarkt) Mönckebergstrasse 31 (at Rathausmarkt)

SAAB Aktiebolag ^{Telefon (0411) 33 8085} SAAB Aktiebolag ^{phone (0411) 33 8085}

/ Schweden Anwaltsakte: 2451 / Sweden Legal File: 2451

Vorrichtung zum spiralförmigen Abtasten von Bildern.Apparatus for spiral scanning of images.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum spiralförmigen Abtasten von Bildern, insbesondere zur Auewertung von in Blasenkammern aufgenommenen Filmbildern von Ladungsteilchenspuren, mit einem drehbar gelagerten, schräg zur Rotationsachse nach oben zeigenden und bei der Rotation einen Kegelmantel definierenden Spiegel und einem drebfest und bei der Abtastung kontinuierlich axial zu verschiebenden, in der Spiegelhalterung gelagerten Periskop, welohes einen kleinen^ sich in radialer Richtung ändernden Filmbildausschnitt auffängt, den der Spiegel nach innen zur Rotationsachse umlenkt.The invention relates to a device for spiral-shaped Scanning of images, in particular for evaluating film images of charged particle tracks recorded in bubble chambers, with a rotatably mounted, inclined to The axis of rotation is pointing upwards and defines a conical surface during rotation and a periscope that is rotationally fixed and continuously axially displaceable during scanning and is mounted in the mirror holder, which a little ^ changing in the radial direction Captures the film frame that the mirror deflects inward to the axis of rotation.

Bei solchen Vorrichtungen ist die Lagerung und die Führung des Periskops besonders problematisch, well das letztere beim Umlauf stetig seine freie länge vergrößert und letztlich sein größter Heil frei aus der Spiegelhalterung vorragt. Ba das Periskop schlank sein und wegen des Abtastverfahrens auch einen asymmetrischen Querschnitt haben mud, entstehen am freien XeIl des Periskopβ beachtliche Querkräfte· Die Erfahrungen zeigen, daß eine starke Wendens zu Verbiegungen vorhanden ist. Bei radialem Auswandern dee Periskope,das die Meßgenauigkeit erheblioh vermindert, küiart das rom Periskop eingefangene Lioht nicht «ehrIn such devices, the storage and guidance of the periscope is particularly problematic because the latter continuously increases its free length as it rotates and ultimately projects its greatest salvation freely from the mirror holder. If the periscope is slim and, because of the scanning process, must also have an asymmetrical cross-section, considerable transverse forces arise on the free XeIl of the periscope. Experience has shown that there is a strong tendency to bend. In radial Emigration dee periscopes, which reduces the accuracy erheblioh that rom periscope not küiart captured Lioht "ehr

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KONTtNiDIiESONERlANK₁KONTO-NR₁IeBOO · PO8T8CHECK HAMBURG 1118 33ACCOUNT NUMBER ₁ ACCOUNT NO ₁ IeBOO PO8T8CHECK HAMBURG 1118 33

von der durch die axiale Verschiebung bestimmten theoretischen Abtastspirale,sondern von Punkten,die seitlich davon liegen.from the theoretical scanning spiral determined by the axial displacement, but from points to the side of it lie.

Lagerungen, die die vorerwähnten Verformungen des Periskops zulassen, können auch noch dazu führen, daß große Biegemomente zur Spiegelhalterung, die man bisher als offenen Kegel ausbildete, übertragen werden, so daß dann auch der Kegel mit dem Spiegel beim Umlauf etwas deformiert werden,so daß das Meßergebnis noch weiter nachteilig beeinträchtigt wird.Bearings that allow the aforementioned deformations of the periscope can also lead to large bending moments for mirror mount, which was previously known as an open cone trained, are transferred, so that the cone with the mirror are then somewhat deformed during rotation, so that the measurement result is adversely affected even further.

Vorstehende Schwierigkeiten an der Abtastvorrichtung werden gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch beseitigt,daß "die Spiegelhalterung in dem Bereich der Rotationsachse, in dem der vom Spiegel definierte Kegel am weitesten ist, eine Nabe aufweist,in der das Periskop axial beweglich gelagert ist, und daß jenseits vom Scheitelpunkt des Kegels an der Spiegelbalterung ein weiteres Lager für das Periskop vorgesehen ist.The above difficulties in the scanning device are eliminated according to the present invention in that "the Mirror mount in the area of the axis of rotation in which the cone defined by the mirror is widest, a hub has, in which the periscope is mounted so that it can move axially, and that beyond the apex of the cone on the mirror mount another bearing is provided for the periscope.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen,die eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung beispielsweise veranschaulichen.Further details and features of the invention result from the following detailed description and accompanying drawings depicting a preferred embodiment illustrate the device, for example.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

Eig. 1 eine perspTctivisehe Ansicht einer erfindungsgemäßen Heß- und Abtastvorrichtung und die zu ihr gehörigen Bauelemente,Prop. 1 is a perspective view of a device according to the invention Heating and scanning device and the components belonging to it,

Flg. 2 einen Vertikalschnitt durch die Spiral-Abtaetvorriohtung, .Flg. 2 a vertical section through the spiral wiper device, .

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Pig. 3 einen Querschnitt durch SpiegelhalterungPig. 3 shows a cross section through the mirror holder

und Periskop gemäß der Schnittlinie HI-III der Fig. 2 undand periscope according to the section line HI-III of FIGS. 2 and

Pig. 4 eine perspektivische Ansicht von Teilen der Periskoplagerung.Pig. 4 is a perspective view of parts of the periscope mount.

Anwendunguse

Die Meß~ und Auswerteeinrichtung, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, dient zum Analysieren von Bildern, insbesondere Reihenfilmbildern von in ihrem zeitlichen Ablauf zu studierenden speziellen Ereignissen oder Bewegungen von Gegenständen, wie beispielsweise spezielle Schemen, Figuren oder dergl. Diese auf Filmbildern gesammelten Informationen sind im allgemeinen so umfangreich, daß für die Auswertung eine Spezialausrüstung benötigt wird.The measuring and evaluation device on which the present Invention relates, serves to analyze images, in particular series film images of in their Timing to study special events or movements of objects, such as special schemes, figures or the like. These on film images The information collected is generally so extensive that special equipment is required for the evaluation is needed.

Eine typische Anwendung der in Fig.1 dargestellten Einrichtung ist das Abtasten von in einer Blasenkammer aufgenommenen Filmbildern· Zur Untersuchung des Aufbaues der Materie werden umfangreiche Serien von kernphysikalischen Experimenten in Blasenkammern durchgeführt und fotografiert, um später unter den vielen in der Kammer sichtbar gemachten Spuren von Ladungsträgerpfaden einzelne auszuwählen und näher zu untersuchen, die eine bestimmte Gestalt haben und bestimmten interessierenden kernphy-A typical application of the device shown in Figure 1 is the sampling taken in a bubble chamber film images · To study the structure of matter are carried out extensive series of nuclear physics experiments in bubble chambers and photographed to among the many later traces made visible in the chamber of To select individual charge carrier paths and to examine them more closely, which have a certain shape and which contain certain nuclear physics of interest.

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alkalischen Ereignissen zugeordnet werden können. Sie Auswertung mit einer Spiralabtastvorrichtung, wie man diese entsprechend des angewandten Abtastverfahrens bezeichnet, zielt im wesentlichen darauf ab, exakt die räumliche Lage solcher interessierenden Spuren auf den Einzelbildern zu bestimmen, d.h. festzustellen, wie sich die die Spuren erzeugenden Partikel in der Blasenkammer bewegt haben. Sie hierbei gewonnenen Informationen werden dann den Experimentaldaten zugeordnet, um eine Grundlage für statistische Untersuchungen oder weitere Experimente zu schaffen.can be assigned to alkaline events. she Evaluation with a spiral scanner, how to this is designated according to the scanning method used, aims essentially at exactly the to determine the spatial position of such interesting traces on the individual images, i.e. to determine how the moved the trace-producing particles in the bubble chamber. You thereby obtained information are then assigned to the experimental data in order to provide a basis for statistical investigations or further To create experiments.

Meßsystem und MeßverfahrenMeasurement system and measurement method

Außer der in der Zeichnung dargestellten Abtastvorrichtung gehört zur Anlage ein Satenverarbeitungskomputer mit seinem Zubehör, u.a. dem Schreiber 3 auf dem Bedienungstisch 4 als Ein- und Ausgang des Komputers, und eine Anzeigevorrichtung 5, d.h. ein Öszilloskop, das die gemessenen Werte graphisch darstellt. Ser Sätenkomputer enthält Gedächtnisse zur Speicherung von Meßprogrammen, nach denen die Bilder abgetastet werden, und auch zur Speicherung der bei der Arbeit gewonnenen Informationen. Diese Gedächtnisse können nicht unmittelbar mit der Abtastvorrichtung verbunden werden, sondern sind über eine Steuerelektronik angeschlossen, die für die notwendige Anpassung sorgt und sich in einem oder mehreren Schaltschränken 6 befindet.Except for the scanning device shown in the drawing A data processing computer is part of the system with its accessories, including the writer 3 on the control table 4 as the input and output of the computer, and a display device 5, i.e. an oscilloscope, the graphically displays the measured values. Ser seeding computer Contains memories for storing measurement programs according to which the images are scanned, and also to store the information obtained at work. These memories cannot be immediate are connected to the scanning device, but are connected via control electronics that are used for provides the necessary adaptation and is located in one or more control cabinets 6.

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Sie Einzelbilder für die Abtastvorrichtung können sich, wie Fig.1 zeigt, auf drei Filmen 8 befinden, die sich parallel über einen Filmtisch 7 erstrecken. Die Bilder dieser Filme sind jeweils gleichzeitig in drei Kameras entstanden, deren Stellungen so gewählt sind, daß die drei zueinander gehörigen Einzelbilder das gleiche Ereignis in der Blasenkammer aus unterschiedlichen Blickwinkeln zeigen. Um die verschiedenen Aufnahmen zu identifizieren, ist jedes Bild mit einer Nummer versehen, die bei einer Vorabtastung der Einzelbilder gespeichert wird. Die Bildnummern sind im Meßprogramm des Komputers enthalten, so daß eine interessierende Bildfolge festgehalten werden kann. Die zu analysierenden Filme werden auf Filmrollen in zwei Filmtransportvorrichtungeu 9 der Abtastvorrichtung eingelegt. Den Filmtransport bewirken bei jedem einzelnen Film einseitig gelagerte Filmtransportzahnräder 10 an Uberliegenden Seiten des Maschinenrahmens 11 und des Filmtisches 7. Der Filmtisch 7 ist gegenüber dem Maschinenrahmen 11 parallel zum Filmlauf (X-Richtung) und auch quer dazu (Y-Richtung) mit Hilfe von Einstellmotoren verschiebbar« Die Motoren werden von den Schaltschränken 6 gesteuert, wo auch die Bewegungen des Filmtisohes in den zwei Richtungen erfaßt wird. Nach einem Durchlauf der Filme bis zu einer im Programm angegebenen Filmbildnummer und einer automatischen Festsetzung des Filmes auf dem Filmtisch, können die drei zusammengehörigen Filmbilder einer AbtaststelleYou can see individual images for the scanning device, As FIG. 1 shows, on three films 8 which extend parallel over a film table 7. The pictures these films were made simultaneously in three cameras, the positions of which are chosen so that the three related individual images the same event in the bubble chamber from different Show angles. In order to identify the different images, each image is given a number, which is stored when the individual images are pre-scanned. The picture numbers are in the computer's measuring program included so that a sequence of images of interest can be captured. The films to be analyzed will be placed on film rolls in two film transport devices 9 of the scanning device. Effect the film advance film transport gears 10 mounted on one side for each individual film on opposite sides of the Machine frame 11 and the film table 7. The film table 7 is opposite to the machine frame 11 parallel to Film run (X-direction) and also across it (Y-direction) can be moved with the help of adjusting motors «The motors are controlled from the control cabinets 6, where also the movements of the film is detected in the two directions. After one run of the films up to one the film frame number specified in the program and an automatic fixing of the film on the film table the three related film frames of a scanning point

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zugeführt werden, die definiert ist durch die Filmebene und die optische Achse 12 der Abtastvorrichtung, indem man die Bilder in X- und Y-Richtung in eine bestimmte lage über die Abtaststelle bewegt.which is defined by the film plane and the optical axis 12 of the scanning device by moving the images in the X and Y directions in a certain position moved over the scanning point.

Die Abtaststelle, die zuvor Bild für Bild festgelegt und in das Meßprogramm eingetragen wurde, wird vom Komputer 2 automatisch roh eingestellt. Die Feiaeinstellung erfolgt durch die Bedienungsperson mit einer Steuerung 18, die die Lage des Filmtisehes 7 und hierdurch die Lage des Filmbildes verändert. Wenn sich das Filmbild an der Abtaststeile befindet und von unten beleuchtet ist, wird ein Ausschnitt um die optisch® Afghse 12 herum über ein Gehäuse 14 eine© Objektives mit einem Spiegel zu einem Spiegel 15 über dem Bedienungstisch 4 übertragen, wo der Ausschnitt des Filmbildes bei 16 vergrößert projiziert wird. Eine wesentlich stärkere Vergrößerung und hierdurch eine genauere Einstellung des Filmbildes ermöglicht ein Bildübertragungssystem mit einer Fernsehkamera 17» zu der das Licht von der Abtaststelle mit einem Spiegel im Gehäuse 14 des Objektives in der Richtung 19 abgelenkt wird. Die Bedienungsperson hat vor sich einen Monitor 18, der mit der Fernsehkamera 17 verbunden ist und einen kleinen Mittelausschnitt des Bildes wiedergibt, der nur etwa Abmessungen von 1 mm hat. Mit einer solchen Einrichtung erkennt die Bedienungspereon, wenn das zu analysierende,The scanning point, which was previously defined frame by frame and entered in the measuring program, is taken from Computer 2 set automatically raw. The fair attitude takes place by the operator with a control 18, the position of the film table 7 and thereby changes the position of the film image. If that Film image located at the scanning parts and from below is illuminated, a section around the optisch® Afghse 12 via a housing 14 with a © lens a mirror to a mirror 15 above the operating table 4, where the section of the film image at 16 is projected enlarged. A much higher magnification and therefore a more precise setting of the film image enables an image transmission system with a television camera 17 »to which the light from the scanning point is deflected in the direction 19 with a mirror in the housing 14 of the objective. the Operator has a monitor 18 in front of him, which with the television camera 17 is connected and reproduces a small center section of the image, which is only about Has dimensions of 1 mm. With such a device, the operator recognizes when the to be analyzed,

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reproduzierte nukleare Ereignis in die Äbtaststelle gelangt ist, ua dann anschließend sehr genau die Mitte dieses Ereignisses, den sogenannten Scheitel (Vertex), der in Fig.1 mit dem Bezugszeichen 20 versehen ist, auf die optische Achse 12 auszurichten.reproduced nuclear event has reached the scanning point, including then very precisely the center of this event, the so-called vertex, which is provided with the reference number 20 in FIG align the optical axis 12.

Zur Fernsehkamera 17 gehört eine Schlitz-Platte, hinter deren Schlitzen sich Fotomultiplier "befinden, welche melden, wenn feste Raumbezugsinarken, sogenannte Fiduzialmarken, die bei der Belichtung der Filmbilder in der Blasenkammer mitfotografiert wurden, an den Schlitzen der Platte vorbeilaufen, während der Filmtisch ein Einzelbild parallel über die Abtaststelle bewegt. Die Fotomultipliersignale gelangen nach einer Umwandlung und nach einer Kombination mit der Information der Tischbewegung zum Komputer, wo die X- und Y-Koordinaten der Fiduzialmarken gespeichert sind. Diese Informationen werden später bei der Bildabtastung benutzt, um den . Vertex und die von dort raumorientiert gegenüber der Blasenkammer ausgehenden Spuren (Partikelpfade) zu erfassen. A slotted plate belongs to the television camera 17, behind the slits of which there are photo multipliers which report when fixed spatial reference binary marks, so-called fiducial marks, which were also photographed during the exposure of the film images in the bubble chamber, pass the slits in the plate during the film table The photomultiplier signals are converted and combined with the table movement information to the computer, where the X and Y coordinates of the fiducial marks are stored. Vertex and the traces (particle paths) emanating from there in a spatially oriented manner opposite the bubble chamber.

SpiralerzeugungSpiral generation

Zur Bildabtastung dient vor allem eine in dem Hauptrahmen 11 drehbar gelagerte Spiegelhalterung 21 und ein in der Spiegelhalterung gelagertes und gleichzeitig axial zur letzteren verschiebbares Periskop 22. DieA mirror holder 21 and 12, which is rotatably mounted in the main frame 11, is used primarily for image scanning a periscope 22 mounted in the mirror holder and at the same time axially displaceable to the latter

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Drehbewegung erzeugt ein Antriebsmotor 23, der mit aer Spiegelhalterung über einen Riementrieb 24 verbunden ist. Ein zweiter Antriebsmotor 25 für die Axialbewegung der Periskops arbeitet über eine Gewindespindel 26 auf einer mit einem Joch verbundenen Mutter, die in Ständern geführt ist. Die Axialbewegung wird von der Mutter über ein Universalgelenk auf eine undrehbare Achse 27 übertragen, die das Periskop 22 trägt. Die zwei einander in bestimmter Weise zugeordneten Bewegungen werden bei der Abtastung mit Impulsgebern gesteuert, d.h. einem die Drehbewegung erfassenden Übertrager 28, der koaxial zur Spiegelhalterung 21 angeordnet ist, und einem 41© Maear« bewegungen erfassenden Detektor 29» der sich an dem Joch befindet und mit festen linearen Meßpunkten zusammenarbeitet. Rotational movement is generated by a drive motor 23, which with aer Mirror mount is connected via a belt drive 24. A second drive motor 25 for the axial movement the periscope works via a threaded spindle 26 on a nut connected to a yoke, which stands in stands is led. The axial movement is transmitted from the nut via a universal joint to a non-rotatable axis 27, which carries the periscope 22. The two movements associated in a certain way are at the scanning is controlled with pulse generators, i.e. a rotary motion-detecting transducer 28, which is coaxial with the Mirror holder 21 is arranged, and a 41 © Maear « Movement-detecting detector 29 »which is located on the Yoke is located and cooperates with fixed linear measuring points.

Di® Spiegelhalterung 21 trägt einen länglichen planen Spiegel 30, der sich vorzugsweise unter einem Winkel von 45° gegenüber der Rotationsachse 31 schräg nach außen und oben erstreckt. Die Oberfläche des Spiegels ist ©o gerichtet, daß sie das Licht ^en einen, ata der. Abtaat« stelle befindlichen radialen Pilinbildausschnitt, welches in Riehtung 19 weitergegeben und von einem halbdurchlässigen Spiegel 32 unter einem Winkel von 45°- über dem Periskop 22 nacb unten gelenkt wird, auffängt und zur Rotationsäcnew -alenkt. Das Periskop 22 besteht aus einer H'-*"¹ ache²·· 33 > '.η die das innere Ende des Spiegels 30Di® mirror holder 21 carries an elongated flat mirror 30, which preferably extends obliquely outward and upward at an angle of 45 ° with respect to the axis of rotation 31. The surface of the mirror is directed so that it draws in the light . Abtaat «position located radial Pilin image section, which is passed on in the direction 19 and is directed by a semitransparent mirror 32 at an angle of 45 ° - above the periscope 22 below, catches and rolls for rotation. The periscope 22 consists of an H '- * " ¹ ache ² ·· 33>' .η which is the inner end of the mirror 30

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bo hineinragt, daß dieser etwas die Rotationsachse 31 schneidet. Ein Schlitz 34» der sich in gleicher radialer Richtung durch die Splegelhalterung erstreckt, gibt dem Licht die Möglichkeit, von oben auf jeden Punkt entlang des Spiegels 30 zu fallen.bo protrudes so that it intersects the axis of rotation 31 somewhat. A slot 34 'which is in the same radial Direction extends through the splegelhalterung, gives the light the possibility to come down from above to each point along of the mirror 30 to fall.

Das Periskop hat als Optik einen Spiegel oder ein Prisma 35» desssn reflektierende Oberfläche parallel zur Oberfläche des Spiegels 30 nach unten zeigt. In der Nähe des Prismas befindet sich in einer Abdeckung ein Schlitz, welcher als Auge des Periskops anzusehen ist. Vom Prisma leitet ein Lichtleiter oder eine sogenannte Fiberoptik 36 das vom Schlitz eingefangene Lieht zunächst zu einem Punkt am Ende der nicht-umlaufenden Achse 27. Von dort geht das Licht zu einem SOtomultiplier 37, welcher ein der Lichtintensität entsprechendes elektrisches Signal aussendet. Mit dem Motor 29 ist das Periskopauge höhenmäßig gegenüber dem Spiegel 30 von einem unteren Punkt am Scheitelpunkt des Kegels, den der Spiegel bei seiner Drehung beschreibt, bis zu einem oberen Punkt an dem breitesten Teil des Kegels verstellbar.As optics, the periscope has a mirror or a prism whose reflecting surface is parallel to the surface of the mirror 30 points downwards. There is a slot in a cover near the prism, which is to be regarded as the eye of the periscope. A light guide or a so-called fiber optic 36 leads from the prism the line caught by the slot first to a point at the end of the non-revolving axis 27. From there the light goes to a SOtomultiplier 37, which an electrical signal corresponding to the light intensity sends out. With the motor 29, the height of the periscopic eye is from a lower point with respect to the mirror 30 at the apex of the cone, which the mirror describes as it rotates, to an upper point at that widest part of the cone adjustable.

Wenn sich das Periskop bei umlaufendem Spiegel 30 kontinuierlich bewegt und an der erwähnten unteren Stelle beginnt, entsteht eine Spirallinie, die zur Verarbeitung im Komputer mit den Signalen der Übertrager 28 und 29 definiert wird. Diese Spirallinie beginnt, in der Ebene deeIf the periscope moves continuously with the rotating mirror 30 and starts at the mentioned lower point, a spiral line is created, which defines the signals from the transmitters 28 and 29 for processing in the computer will. This spiral line begins in the plane dee

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Filmbildes gesehen, mit dem Radius Q an dem Punkt, den die Bedienungsperson auf die optische Achse 12 eingestellt hat. Von hier wächst die Spirale kontinuierlich, bis das Auge des Periskops eine obere Stellung erreicht hat, die das äußere EnUe des Spiegels 30 festlegt, wo dann die Abtastung unterbrochen wird.Seen film image, with the radius Q at the point that the operator has set on the optical axis 12. From here the spiral grows continuously until the eye of the periscope has reached an upper position which defines the outer end of the mirror 30, where the scanning is then interrupted.

Von dem gesamten zum Spiegel 30 übertragereil und von dort reflektierten Licht wird nur ein kleiner Ausschnitt» den der Schlitz des Periskop begrenzt und der der Spirallinie folgt, eingefangen. So erzeugt der Potomultipli©r 37 Signale, die im wesentlichen der Schwärzung an jedem Punkt des abgetasteten Filmbildes entsprechen. Um die von einem vorausgewählten Spurentyp kommende Information von der übrigen Bildinfonaation zu trennen, kann der Schlitz des Periskops bestimmte, dem Spurentyp angepaßte Abmessungen erhalten. Bevor die Bedienungsperson zum nächsten Filmbild übergeht, kann sie über die Anzeigevorrichtung 5 aus der dem Komputer 2 gegebenen Information erfahren, welches Aussehen die abgetastete Spur hat, um dann möglicherweise über die Steuereinrichtung den Filantisch so zu beeinflussen, daß die Abtastung an einem interessierenden Punkt vervollständigt wird. Wenn wie im dargestellten Beispiel drei parallel aufgenommene Filmbilder vorhanden sind_t können anschlieSend die zwei verbleibenden Einzelbilder behandelt werden, so daß der Komputer die drei Versionen dee Ereignisses zu einer eindeutigen Raumkurve kombinieren kann.Of the entire light transmitted to mirror 30 and reflected from there, only a small section is captured, which is defined by the slit of the periscope and which follows the spiral line. In this way the potentiometer 37 generates signals which essentially correspond to the density at each point of the scanned film image. In order to separate the information coming from a preselected type of track from the rest of the image information, the slit of the periscope can be given certain dimensions adapted to the type of track. Before the operator moves on to the next film image, he can find out via the display device 5 from the information given to the computer 2 what appearance the scanned track has, in order then possibly to influence the filantisch via the control device so that the scan completes at a point of interest will. If such parallel recorded film images are present in the illustrated example, three _t can anschliesend the remaining two frames are treated so that the three versions Computers dee the event may combine a unique space curve.

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- 11 Konus und Periskop- 11 cone and periscope

Offensichtlich hängt die Meßgenaulgkeit der Abtastvorrichtung unter anderem unmittelbar von der Präzision des Spiralerzeugers, d.b, der Spiegelhalterung 21 und des Periskops 22 ab. Eine hohe Meßgenauigkeit erfordert eine spielfreie Lagerung im Maschinenrahmen 11. Diese Spielfreiheit wird gemäß dem in den Zeichnungen dargestellten Beispiel erzielt mit zwei großen, axial auseinanderliegenden Schrägkugellagern 38, deren Außenringe einander zugewandt am Maschinenrahmen befestigt sind, und deren Innenringe mit einer Mutter am unteren Ende vom "Konus" 21 außerhalb des Lagers befestigt sind. Diese Anordnung der Kugellager bringt es mit sich, daß die Lagerreaktionen, die einer Kippung der ualaufende.n Einheit entgegenwirken, die Rotationsachse an Punkten schneiden, die hoch üösr be*= tief unter den zwei Lagern liegen. So gibt die Anordnung einen festen, genau zentrierten Lauf.Obviously, the accuracy of the measurement depends on the scanning device among other things directly from the precision of the spiral generator, d.b, the mirror holder 21 and of the periscope 22. A high measurement accuracy requires a backlash-free mounting in the machine frame 11. This No backlash is achieved according to the example shown in the drawings with two large, axially spaced apart Angular contact ball bearings 38, the outer rings of which are attached to the machine frame facing each other, and the inner rings of which are fastened with a nut at the lower end of the "cone" 21 outside the bearing. This arrangement of the ball bearings means that the bearing reactions that result in a tilting of the ualaufende.n Counteracting unity, the axis of rotation at points cut, the high üösr be * = deep under the two Store lying. The arrangement gives a firm, precisely centered run.

Die Ausbildung der Seile 21 und 22 und ihre gegenseitige Lagerung mid Führung, die bisher problematisch waren, sind offensichtlich sehr wichtig. Im dargestellten Beispiel ist der Teil 21, dessen unterer Abschnitt ein dickwandiges Rohr zur Lagerung des Periskops 22 bildet, einteilig aus Gußeisen hergestellt, um die nötige Starrheit zu erhalten. Zum feil 21 gehört ein Koaus₉äoho einThe design of the ropes 21 and 22 and their mutual support and guidance, which have been problematic up to now, are obviously very important. In the example shown, the part 21, the lower section of which forms a thick-walled tube for mounting the periscope 22, is made in one piece from cast iron in order to obtain the necessary rigidity. The feil 21 includes a Koaus ₉ aoho a

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Umlaufkörper, in dem der Spiegel 30 in einer Rinne gelagert ist, die sich entlang einer Erzeugenden erstreckt. Für den Umlauf mit etwa 1000 U/min sorgt eine Riemenscheibe 39» die sich in der Nähe "des oberen Kugellagers 38 befindet. An Führungsflachen ist der Konus am oberen Ende mit einem sich quer erstreckenden Bauteil 40 verschraubt, welches die Gestalt eines Deckels hat oder aber an Armen eine Nabe 41 trägt, in der das Periskop axial beweglich gelagert ist. Abgesehen vom Schlitz 34 des Deckels, der genauso wie die Hohlachse 33 zum Durchlassen des Lichtes benötigt wird, kann man den Konus als geschlossenen starren Kasten betrachten, dessen Gestalt im wesentlichen von der Zentrifugalkraft unbeeinflußt bleibt. Offensichtlich führt eine solche Ausbildung, verglichen mit eines offenen Kegel, an dessen Oberseite das Periskop frei nach oben ragt, zu einer wesentlich kürzeren nichtgelagerten Strecke, so daß das Periskop weniger von Kräften beansprucht v/ird und nicht so sehr zu seitlichen Ablenkungen aufgrund der Unwucht gegenüber der exzentrischen Hohlachse tendiert. Zusätzlich sorgt der große Abstand zwischen der Lagerung in der Nabe 41 und einer zweiten Periskoplagerung, die am unteren Ende 42 des (Teiles 21 angebracht werden kann, dafür, daß die Lagerkräfte und das Risiko einer Verklemmung bei der RelatiwerSchiebung des Periskop vermindert werden.Circumferential body in which the mirror 30 is mounted in a groove that extends along a generatrix extends. A belt pulley 39 "which is in the vicinity" of the upper one ensures that it rotates at around 1000 rpm Ball bearing 38 is located. On guide surfaces is the Cone screwed at the upper end to a transversely extending component 40, which has the shape of a Has cover or has a hub 41 on the arms, in which the periscope is mounted so as to be axially movable. Apart from that from the slot 34 of the lid, which, like the hollow shaft 33, is required to let the light through, the cone can be viewed as a closed, rigid box, the shape of which is essentially of the Centrifugal force remains unaffected. Obviously, such training performs compared to one open cone, at the top of which the periscope protrudes freely upwards, to a much shorter non-supported one Stretch so that the periscope is less subject to force and less likely to cause lateral deflections due to the imbalance in relation to the eccentric hollow axis. In addition, the large distance ensures between the bearing in the hub 41 and a second periscope bearing, which is attached to the lower end 42 of the (part 21 can be attached, so that the bearing forces and the risk of jamming in the relative displacement of the periscope.

Me vorerwähnten Periskoplagerungen sind besondersThe aforementioned periscope positions are special

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schwierig zu verwirklichen, weil das Periskop und das Periskopauge während des gesamten langen Verschiebungsweges genau auf die Rotationsachse des Konus zentriert sein muß und auch nicht von der zuvor festgelegten Winkelstellung abweichen darf. Für einen offenen Konus ist bereits vorgeschlagen worden, die benachbarten Oberflächen von Periskop und rohrförmigem Konugteil mit diametral angeordneten, sich in Längsrichtung erstrekkenden Führungsstangen zu versehen. Dieser Vorschlag fährte aber nicht zu einem befriedigenden Ergebnis. Die des näheren in Fig.3 und 4 dargestellte Ausführungsform geht aus von der Erkenntnis, daß eine Periskop=» führung mit so hohen Anforderungen keinen Flächenkontakt haben darf, da seibat, wenn die bei der Herstellung auftretenden Probleme lösbar wären, die Kontaktflächen wegen der auftretenden Verformungen zu einer Verklemmung der Periskops führen wurden.difficult to realize because the periscope and the periscope eye during the entire long displacement path must be centered exactly on the axis of rotation of the cone and not on the previously established one Angular position may differ. For an open cone it has already been proposed that the neighboring Surfaces of the periscope and tubular Konugteil with diametrically arranged, extending in the longitudinal direction To provide guide rods. However, this proposal did not lead to a satisfactory result. The embodiment shown in more detail in Fig. 3 and 4 is based on the knowledge that a periscope = » Management with such high requirements must not have any surface contact, as it is safe to use it during manufacture occurring problems would be solvable, the contact surfaces due to the occurring deformations to a jamming the periscope.

Das Periskop ist über seine gesamte Fläche mit Laufflächen versehen, die sorgfältig so geschliffen sind, daß sie gerade und parallel zur Längsachse des Periskop verlaufen* Bei der Herstellung ist den beiden dem Spiegel 30 und der Lichtführung 33 gegenüber angeordneten Laufflächen 43 besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Biese Laufflächen msh&n auf Lagern, die an den den Bauteil 21 umgebenden Seilen 41 und 42, öle das Periskop abstützen, angeordnet sind« Die Lager trinü vorzugsweiseThe periscope is provided with running surfaces over its entire surface, which are carefully ground so that they run straight and parallel to the longitudinal axis of the periscope. These running surfaces msh & n are arranged on bearings which are arranged on the ropes 41 and 42 surrounding the component 21, which support the periscope. The bearings are preferred

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Rollen 45 auf Prässsisionsachsen 46, die sich parallel zu den Laufflächen senkrecht zur Achse des Periskops erstrecken und von Haltern getragen werden, welch© seitlich in Ausschnitte der Seile 41 und 42 eingesetzt sind. Die eine Gruppe von Haltern 47 , welche die Lager 44 tragen _s "beaufschlagen die Laufflächen 43 . Sie sind starr und fest am umgebenden Material mit Bolzen 51 angeschraubt und haben in geringer Entfernung iavon EinstellschraubenRollers 45 on precision axes 46, which extend parallel to the running surfaces perpendicular to the axis of the periscope and are carried by holders which are inserted into sections of the ropes 41 and 42 laterally. One group of holders 47 which carry the bearings 44 _s "act on the running surfaces 43. You are rigid and fixed to the surrounding material screwed with bolts 51 and have a short distance adjusting iavon

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49. Die anderen Lager 44 für die Laufflächen 43 sind etwas nachgiebig, weil die Lager von Haltern 47 getragen werden, die wie die Zeichnung zeigt, bei 50 in Längsrichtung geschlitzt sind. Das Material der Halter 47 bildet daher„ wie Fig.4 zeigt, federnde Zungen, die an den das Bauteil 21 umgebenden Teilen mit Bolzen 51 angeschraubt sind. Die Halter können mit Schrauben 52 gegenüber dem Periskop vorgespannt werden« Die Einstellschrauben 49 der starren Halter 47 , die genauso wie die Bolzen und Einstellschrauben 52 auch noch zugänglich sind, nachdem Periskop und Konus der Abtastvorrichtung montiert sind, haben eine konische 3?ühsungsflache 53» die an einer Seite der zylindrischen Bohrung 54 des Hälters anliegt« Wenn die Einstellsohraube 49 angezogen oder gelöst wird, ändert sich die Lage des zugehörigen Halters 47 und damit des starren Lagers in einer Richtung auf die fegerflachen 43 zu und von ihr fort. Ausgehend von der Lauffläche 43 als Hauptlauffläche kann eiaa Einstellvorrichtung an der Habe 41 und/oder49. The other bearings 44 for the running surfaces 43 are somewhat flexible because the bearings are carried by holders 47 which, as the drawing shows, are slotted at 50 in the longitudinal direction. The material of the holder 47 therefore forms “as FIG. 4 shows, resilient tongues which are screwed to the parts surrounding the component 21 with bolts 51. The holders can be pretensioned with screws 52 against the periscope. « The adjusting screws 49 of the rigid holder 47, which, like the bolts and adjusting screws 52, are still accessible after the periscope and cone of the scanning device have been mounted, have a conical surface 53» which rests on one side of the cylindrical bore 54 of the holder. When the adjusting screw cap 49 is tightened or loosened, the position of the associated holder 47 and thus the rigid bearing changes in a direction towards the sweeping surfaces 43 and away from it. Starting from the running surface 43 as the main running surface, an adjusting device on the hub 41 and / or

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am unteren Ende 42 des Konus 21 die Achse des Periskops exakt auf die Umlaufachse des Konus zentriert werden·at the lower end 42 of the cone 21 the axis of the periscope can be centered exactly on the axis of rotation of the cone

In Stirnansieht liegen die vorerwähnten Laufflächen und Lagerungen des umlaufenden Bauteiles paarweise gegenüber* wobei jedes Paar ein starres und ein nachgiebiges Lager enthält, welche auf parallelen Linien in gleicher Höhe gegenüberliegend angreifen. Der Lagerdruck, den die Zungen der nachgiebigen Lagerungen 47 erzeugen, und die "bei jedem Paar gegeneinander gerichteten äußeren Kräfte führen verständlieherweise zu keinen Kippmomenten am Periskop. Da die Lagerungen und Laufflächen gegenüber der Achse des Periskops exzentrisch ausgerichtet sind, führt - vor allem an einem der starren Lagerungen 47 ein Moment, welches das Periskop relativ sum Konus verdrehen möchte, au einer Reaktion, die eine günstige Richtung und &röße hat. Aus Gründen der Symmetri® werden, X'fie in den Zeichnungen dargestellt _f für das Periskop vorzugsweise -zwei Lagerpaare und Laufflächen vorgesehen, deren Stützrichtungen einen Winkel miteinander bilden, so daß unabhängig von der Richtung, in der Konus und Periskop drehen, eine spielfreie Bewegung möglich ist. Wenn man die zwei starren Lager und die Hauptlaufflächen 43 seitlich neben der Hohlachse 33 anbringt, wo der Querschnitt des Periskops seinen Schwerpunkt hat, kann die Unwucht keine merkliche seitliche Verschiebung des freien Periskopendes verursachen.When viewed from the front, the aforementioned running surfaces and bearings of the revolving component lie opposite one another in pairs * with each pair containing a rigid and a flexible bearing, which engage opposite one another on parallel lines at the same height. The bearing pressure generated by the tongues of the flexible bearings 47 and the external forces directed against each other in each pair do not, of course, lead to any overturning moments on the periscope the rigid bearings 47 a torque, which would like to rotate the periscope relatively sum cone au a reaction which has a favorable direction and & ize., for reasons of Symmetri® X'fie _f shown in the drawings is preferably for the periscope -two pairs of bearings and running surfaces are provided, the support directions of which form an angle with one another so that play-free movement is possible regardless of the direction in which the cone and periscope rotate Cross-section of the periscope has its center of gravity, the imbalance cannot have any noticeable lateral displacement cause the free end of the periscope to blow.

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Die Flexibilität an den zwei nachgiebigen Lagern macht das Periskop vergleichsweise unempfindlich für eine Verformung in Querschnittsrichtung. Diese Verformungen sind durch die Hohlachse 33 bedingt wegen geringerer Abweichungen bezüglich der Parallelität und Plaehheit, die man allein aus wirtschaftlichen Gründen, vor allemThe flexibility of the two flexible bearings makes the periscope is comparatively insensitive to deformation in the cross-sectional direction. These deformations are due to the hollow axle 33 due to minor deviations in terms of parallelism and flatness, which one for economic reasons alone, especially

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an den zwei Laufflächen 43 der Periskops in Kauf nehmen muß. Das Anziehen der Pedern muß so erfolgen, daß das Periskop solche Fehlerstellen stetig überläuft, dabei aber noch spielfrei bleibt.on the two running surfaces 43 of the periscope got to. The tightening of the pedals must be done in such a way that the periscope continually overflows such flaws but still remains free of play.

Mit der beschriebenen Anordnung ist es möglich, die Periskopachs© so einzustellen, daß sie mit einer imaginären Achse der Bauteile übereinstimmt@ selbst wenn in Wirklichkeit die Drehachse des Konus ©ine kleine Neigung hat, so daß sie um die geometrische Achse eine Kreiselbewegung ausführt. Ausrichtungsfehler durch eines der Lager 38 führen bei jedem Umlauf zu Abweichungen, die durch Lockern und Anziehen der Einstellschrauben an einem oder beiden Enden 41?42 des Konus kompensiert werden können, indem an einem oder beiden Lagerquerschnitt en die Achse des Periskop in Richtung auf die geometrische Achse der Maschine verschoben wird, bis die Schwingungen aufhören.With the arrangement described, it is possible to adjust the periscope axis © so that it coincides with an imaginary axis of the components @ even if in reality the axis of rotation of the cone © ine has a small inclination, so that it is a Performs gyratory motion. Alignment error caused by a of the bearings 38 lead to deviations with each revolution, which can be caused by loosening and tightening the adjusting screws at one or both ends 41-42 of the cone can be compensated by adding at one or both bearing cross-sections en the axis of the periscope is shifted in the direction of the geometrical axis of the machine until the vibrations stop.

Bas erfindungsgemäße Periskop kann auch anders als in den Zeichnungen dargestellt ausgebildet werden_o So könnenBas periscope according to the invention may be otherwise embodied as shown in the drawings can So _o

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zur Lagerung z.B. eich in Längsrichtung erstreckende Rollenbänder verwendet werden, deren Rollenachsen abwechselnd in zwei zueinander senkrechten Richtungen ausgerichtet sind und deren Abrollpunkte aufeinander senkrecht stehende Oberflächen von dreieckigen Längsrinnen des Periskops beaufschlagen« die den vorerwähnten Laufflächen entsprechen, wobei die Längsrinnen mit ihren Scheitelpunkten zur Achse des Periskops zeigen. Bei einer solchen Ausführungsform kann es zweckmäßig sein, drei Rollenbänder anzuordnen, und zwar eines starr diametral gegenüberliegend der Lichtachse und zwei federnd an gegenüberliegenden Seiten, so daß die drei Abstützungen dreieckförmig am Querschnitt des Periskops verteilt sind.for storage e.g. calibrated lengthways Roller belts are used whose roller axes alternate in two mutually perpendicular directions are aligned and their rolling points perpendicular to each other surfaces of triangular longitudinal grooves of the periscope act «which correspond to the aforementioned running surfaces, the longitudinal grooves with their vertices point towards the axis of the periscope. In such an embodiment it can be expedient be to arrange three roller belts, one rigid diametrically opposite the light axis and two resilient on opposite sides so that the three supports are triangular on the cross section of the periscope are distributed.

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Claims

- 18 claims

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\ 1 / Device for spiral scanning of images, in particular for evaluating film images of charged particle tracks recorded in bubble chambers, with a rotatably mounted mirror pointing upwards at an angle to the axis of rotation and defining a cone surface during rotation and a non-rotating mirror and continuously axial during scanning to be displaced, mounted in the mirror holder, which captures a small, inpadial direction changing Ulm image section, which 'the mirror deflects inward to the axis of rotation, characterized in that the mirror holder (21) in the area of the axis of rotation (31) in which the cone defined by the mirror is furthest, has a hub (41) in which the periscope (22) is axially movably mounted, and that beyond the apex of the cone on the mirror mount (21) another bearing (42) for the periscope (22) is provided.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the hub (41) aligned coaxially to the axis of rotation on a transversely to the axis of rotation (31) extending, with the mirror holder (21) connected carrier (40) is arranged, which the mirror holder stiffened.

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