DE2063898B1 - Verfahren und Anordnung zur Gewinnung stabiler Bildsignale bei elektrooptischer Abtastung von Bildvorlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Gewinnung stabiler Bildsignale bei optisch-elektrischer Abtastung von Bildvorlagen unter Verwendung einer in der Helligkeit schnell schwankenden hochintensiven Lichtquelle und eines die Bildsignale liefernden optisch-elektrischen Wandlers, wobei von den Helligkeitsschwankungen der Lichtquelle elektrische Signale zur Steuerung der Stabilisierung der Bildsignale gewonnen werden.

Bei der optisch-elektrischen Abtastung von Bildvorlagen, beispielsweise bei elektronischen Bildübertragungsgeräten oder bei optisch elektrischen Abtastgeräten für die Herstellung von Farbbildauszügen, ist es bekannt, die Helligkeit der bei der Abtastung verwendeten Lichtquelle zu stabilisieren. Hierzu wird üblicherweise in Abhängigkeit des von der Lichtquelle emittierten Lichtes der Lampenstrom geregelt.

Es wurde weiterhin vorgeschlagen, bei der Abtastung von Bildvorlagen unter Verwendung einer Elektronenstrahlröhre als Lichtquelle zusätzlich zu der Stabilisierung der Lichtquelle eine Regelung vorzusehen, bei der in Abhängigkeit von den Schwankungen der Helligkeit des Elektronenstrahls die Verstärkung eines dem zur Gewinnung der Bildsignale vorhandenen optisch-elektrischen Wandlers nachgeschalteten Verstärkers geändert wird.

Diese Regelung von Lichtquellen versagt aber bei hochintensiven Lichtquellen, wie Hochdruck-Xenonlampen, oder bei Lasern. Es treten dort sprunghafte Änderungen der Helligkeit auf, die nicht durch diese Art der Regelung beseitigt werden können. In der Praxis besteht aber der Wunsch, auch solche Lichtquellen für die optisch-elektrische Bildabtastung zu verwenden, da hierdurch eine schnellere Abtastung und Übertragung von Bildern ermöglicht wird. So kann z. B. die Geschwindigkeit der Bildübertragung, die durch das Rauschsignalverhältnis der Abtastsignale begrenzt ist, durch eine Verbesserung des Rauschsignalverhältnisses vergrößert werden, was durch die Verwendung von Lichtquellen größerer Intensität ermöglicht wird. Hierbei besteht aber die Forderung, daß die verwendete Lichtquelle äußerst stabil ist, da Schwankungen der Helligkeit störende Helligkeitsunterschiede im zu übertragenden oder zu reproduzierenden Bild hervorrufen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei der Abtastung von Bildvorlagen mittels einer hochintensiven, jedoch in der Helligkeit schnell schwankenden Lichtquelle zur Erhöhung der Abtastgeschwindigkeit oder des Auflösungsvermögens Bildsignale zu erhalten, aus denen die Helligkeitsschwankungen eliminiert sind.

Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß die Bildsignale außerhalb der Lichtquelle stabilisiert werden, indem das von der Lichtquelle emittierte Licht polarisiert und durch Beeinflussung der Polarisationsebene die Intensität des Lichtes gesteuert wird.

Das polarisierte Licht wird vorzugsweise auf ein in Abhängigkeit von den Steuersignalen verdrehbares Polarisationsfilter gegeben, oder es wird in Abhängigkeit der Steuersignale eine Drehung der Polarisationsebene vorgenommen und das in der Polarisationsebene gedrehte Licht auf ein Polarisationsfilter gegeben.

Hierbei kann in vorteilhafter Weise die Bildvorlage vor dem Polarisationsfilter oder hinter dem Polarisationsfilter abgetastet werden.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet

durch einen im Strahlengang der Lichtquelle befindlichen Polarisator, durch einen von den Steuersignalen beaufschlagbaren Drehkristall, durch einen hinter dem Drehkristall angeordneten Analysator und durch eine Abtastoptik für die Bildvorlage innerhalb des Strahlenganges der Lichtquelle.

Vorzugsweise können auch ein im Strahlengang der Lichtquelle befindlicher Polarisator, ein in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen verdrehbares Polarisationsfilter und eine im Strahlengang der Lichtquelle befindliche Abtastoptik für die Lichtquelle vorgesehen sein.

Es hat sich dabei als vorteilhaft herausgestellt, die Abtastoptik und die Bildvorlage vor oder hinter dem Polarisator anzuordnen.

Zur Gewinnung der Steuersignale ist erfindungsgemäß ein Teilstrahl aus dem Strahlengang der Lichtquelle ausblendbar und einem weiteren optisch-elektrischen Wandler zuführbar.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der F i g. 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Stabilisierung der Bildimpulse mittels optischer Mittel vorgenommen wird,

F i g. 2 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit optischen Mitteln zur Stabilisierung der Bildsignale,

F i g. 3 ein Beispiel für die Abtastung der Bildvorlage mit bereits stabilisierter Lichtquelle,

F i g. 4 ein Beispiel für die Abtastung der Bildvorlage mit einer Regelung der Helligkeit der Lichtquelle vor der Bildabtastung.

In den Figuren wurden für gleiche Gegenstände dieselben Bezugszahlen verwendet.

In Fig. 1 wird das Licht einer in der Helligkeit schwankenden Lichtquelle 1 über einen Kondensator 2 auf eine Blende 3 abgebildet. Das durch die Blende 3 tretende Licht wird über eine Sammellinse 4 der Bildvorlage 5 zugeführt. Das durch die Bildvorlage tretende Licht wird mittels einer weiteren Sammellinse 6 in ein paralleles Lichtstrahlenbündel 7 verwandelt, das über ein Farbfilter 8, das beispielsweise zur Herstellung eines Farbauszuges eingeschaltet ist, einem Polarisator 9 zugeführt wird. Vom Polarisator 9 aus gelangt der Lichtstrahl 7 zu einem Drehkristall 10, der in Abhängigkeit elektrischer Signale die Polarisationsebene des Lichtstrahls 7 dreht. Vor der Sammellinse 4 wird über einen Spiegel 14 ein Teil des von der Lichtquelle 1 kommenden Lichtes ausgespiegelt und über eine Linse 15 einem optisch-elektrisehen Wandler 16 zugeführt. In dem optisch-elektrischen Wandler 16 entsteht dann eine den Helligkeitsschwankungen der Lichtquelle proportionale elektri sche Spannung, die über einen Verstärker 17 dem Drehkristall 10 zugeleitet wird. Das in seiner Polarisationsebene gedrehte Licht tritt anschließend auf ein Polarisationsfilter 18, das ortsfest montiert ist. Das Signal, das über den Verstärker 17 dem Drehkristall 10 zugeführt wird, gibt die Helligkeitsschwankungen der Lichtquelle wieder. Der Drehkristall 10, der beispielsweise nach dem Pockelseffekt arbeitet, dreht die Phase des polarisierten Lichtes in Abhängigkeit von dieser angelegten elektrischen Spannung. Mittels des Drehkristalls wird somit der auf die Helligkeitsschwankungen der Lichtquelle 1 zurückgehende Lichtanteil aus der Polarisationsebene herausgedreht und infolge dieser Drehung nicht' mehr von dem nachgeschalteten Polarisationsfilter 18 durchgelassen. Das aus dem Polarisationsfilter austretende Licht ist somit unabhängig von den Schwankungen der Lichtquelle und wird im optisch-elektrischen Wandler 19 in elektrische Bildsignale umgewandelt, die an der Katode 20 zur Verfügung stehen.

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Ausführungsform der Erfindung, bei der die Anordnung aus Drehkristall und Polarisationsfilter durch ein in Abhängigkeit von den elektrischen Spannungen verdrehbares Polarisationsfilter 21 ersetzt wurde. Dieses drehbare Polarisationsfilter unterdrückt ebenfalls die durch die Helligkeitsschwankungen der Lichtquelle hervorgerufenen Anteile des Lichtes.

In F i g. 3 wird die Bildvorlage 5 hinter dem Polarisationsfilter 18 abgetastet. Um den als paralleles Strahlenbündel aus dem Polarisationsfilter 18 heraustretenden Strahl auf die Bildvorlage zu fokussieren, ist eine Linse 51 vorgesehen. Hinter der Bildvorlage 5 wird das durchgelassene Licht mittels einer zweiten Sammellinse 52 auf die Katode des optisch-elektrischen Wandlers 19 gebündelt. Diese Anordnung arbeitet im Unterschied zu denen der F i g. 1 und 2 mit bereits stabilisiertem Licht bei der Abtastung der Bildvorlagen.

In Fig. 4 ist die Anordnung aus Polarisator 9, Drehkristall 10 und Analysator 18 zwischen der Lichtquelle 1 und dem Spiegel 14 angeordnet. Eine Helligkeitsänderung der Lichtquelle wird vom optisch-elektrischen Wandler 16 in ein elektrisches Signal umgewandelt, das durch den Regelverstärker 17 verstärkt auf den Drehkristall 10 einwirkt, und zwar derart, daß eine der Helligkeitsänderung der Lichtquelle entgegengerichtete Änderung der Lichtintensität am Ausgang des Polarisators 18 auftritt. Wählt man die Verstärkung des Regelverstärkers 17 genügend hoch, so wird eine einwandfreie Stabilisierung der Bildsignale am Ausgang des optisch-elektrischen Wandlers 19 erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung stabiler Bildsignale bei optisch-elektrischer Abtastung von Bildvorlagen unter Verwendung einer in der Helligkeit schnell schwankenden hochintensiven Lichtquelle und eines die Bildsignale liefernden optisch-elektrischen Wandlers, wobei von den Helligkeitsschwankungen der Lichtquelle elektrische Signale zur Steuerung der Stabilisierung der Bildsignale gewonnen werden, dadur ch gekennzeichnet, daß die Bildsignale außerhalb der Lichtquelle stabilisiert werden, indem das von der Lichtquelle emittierte Licht polarisiert und durch Beeinflussung der Polarisationsebene die Intensität des Lichtes gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polarisierte Licht auf ein in Abhängigkeit von den Steuer-Signalen verdrehbares Polarisationsfilter gegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit der Steuer-Signale eine Drehung der Polarisationsebene vorgenommen und daß das in der Polarisationsebene gedrehte Licht auf ein Polarisationsfilter gegeben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildvorlage vor dem Polarisator abgetastet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildvorlage hinter dem Polarisationsfilter abgetastet wird.

6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen im Strahlengang der Lichtquelle befindlichen Polarisator, durch einen von den Steuer-Signalen beaufschlagbaren Drehkristall, durch einen hinter dem Drehkristall angeordneten Analysator und durch eine Abtastoptik für die Bildvorlage innerhalb des Strahlenganges der Lichtquelle.

7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen im Strahlengang der Lichtquelle befindlichen Polarisator, durch einen in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen verdrehbaren Polarisationsfilter und durch eine im Strahlengang der Lichtquelle befindliche Abtastoptik für die Bildvorlage.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastoptik und die Bildvorlage vor dem Polarisator angeordnet sind.

9. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastoptik und die Bildvorlage hinter dem Polarisationsfilter angeordnet sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der Steuer-Signale mittels eines Spiegels ein Teilstrahl aus dem Strahlengang der Lichtquelle ausblendbar und einem weiteren optisch-elektrischen Wandler zuführbar ist.