DE2222852A1 - FIELD LIGHTING FOR IMAGE ANALYSIS - Google Patents
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Description
zur Eingabe vom £# Ma± ^j2 Ώφ / / Name d. Anm. Image Analysing Computers to the input from £ # Ma ± ^ j 2 Ώφ / / name d. Note: I mage Analyzing Computers
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Die Erfindung bezieht sich auf die Analyse einer Probe, die optisch unterscheidbare Bildpunkte enthält, bei welcher durch Abtastung des von einer Abbildungsvorrichtung erzeugten Bildes eines Bereichs der Probe ein Videosignal erzeugt wird.The invention relates to the analysis of a sample, optically Contains distinguishable pixels, in which by scanning the image generated by an imaging device A video signal is generated in the area of the sample.
Unter der Bezeichnung Probe ist irgendein einzelner Gegenstand zu verstehen, wie zum Beispiel der Objektträger eines Mikroskops oder eine Probe polierten Stahls (für die Analyse des Gehalts 6En Einschlüssen) oder ein Film, in welchem jedes Bild für die Analyse der Reihe nach dargeboten wird, oder eine Reihe ähnlicher Gegenstände (zum Beispiel auf einem Förderband), welche hintereinander in das Blickfeld der Abbildungsvorrichtung bewegt werden.Any single item is included under the term sample Understand how, for example, a microscope slide or a sample of polished steel (for analyzing the content 6En inclusions) or a film in which each image for the Analysis is presented in turn, or a series of similar items (for example on a conveyor belt) which are moved one after the other into the field of view of the imaging device.
Wenn verschiedene Teile der Probe getrennt analysiert werden müssen, entweder weil die ganze Probe nicht gleichzeitig analysiert werden kann oder weil die getrennten Teile nacheinander dargeboten werden, ist eine relative Bewegung zwischen der Probe und der Abbildungsvorrichtung erforderlich. Die Probe kann relativ zu einer ortsfesten Abbildungsvorrichtung bewegt werden oder umgekehrt.When different parts of the sample have to be analyzed separately, either because the whole sample is not analyzed at the same time or because the separated parts are presented sequentially, there is relative movement between the sample and the imaging device are required. The sample can be moved relative to a stationary imaging device or the other way around.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Bewegung in kleinen einzelnen Schritten in einer Richtung (wie bei einem Film) oder in zwei Richtungen unter einem rechten Winkel (wie beim Objektträger eines Mikroskops) auszuführen, so dass die ganze Fläche einer Probe erfasst werden kann. Bei einerÄolchen intermittierenden Bewegung entweder der Probe oder der Abbildungsvorrichtung muss am Ende jedes Schrittes eine Einstellzeit gelassen werden, bevor von der Abbildungsvorrichtung ein brauchbares Signal erhalten werden kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wennIt has already been suggested that the movement be in one direction (as in a movie) or in small increments in two directions at a right angle (like a microscope slide) so that the entire surface a sample can be detected. In the case of an intermittent one Movement of either the specimen or the imaging device must be allowed a settling time at the end of each step, before a usable signal can be obtained from the imaging device. This is especially the case when
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
auch eine kontinuierliche Beleuchtung verwendet wird und das Videosignal von einer Fernsehkamera erhalten wird. In der Praxis ist meist eine einzige Bildabtastung der Kamera ausreichend, um die ganze Information aus jedem der für die Analyse dargebotenen Bereiche abzuleiten. Eine Zeitperiode, welche einer oder mehreren Bildabtastungen gleich ist, wird gewöhnlich zwischen den Ableseabtastungen gelassen, um eine vollständige Löschung des unerwünschten restlichen Ladungsbildes auf der Fotokatode der Kamera zu ermöglichen. Die hierfür erforderliche Zeit ist jedoch gewöhnlich viel kürzer als die oben erwähnte Einstellzeit und die Geschwindigkeit der Analyse ist daher von den durch die Einstellzeit bewirkten Verzögerungen abhängig.continuous lighting is also used and the video signal is obtained from a television camera. In the In practice, a single image scan of the camera is usually sufficient, to derive all the information from each of the areas presented for analysis. A period of time which is equal to one or more image samples, it is usually left between reading samples to ensure a complete To enable deletion of the unwanted remaining charge image on the photocathode of the camera. The necessary However, time is usually much shorter than the above mentioned setting time and the speed of the analysis is therefore of the delays caused by the response time.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die Verzögerungen zwischen jeder Äbleseabtastung (oder Reihen von Ableseabtastungen) bei der Analyse aufeinander folgender verschiedener Bereiche einer Probe zu verringern.One object of the invention is therefore to reduce the delays between each reading scan (or series of reading scans) when analyzing successive different areas of a sample.
Ein Verfahren sum Analysieren einer Probe, die optisch unterscheidbare Bildpunkte enthält 9 ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass eine kontinuierliche relative Bewegung zwischen, der Probe und einer Abtildungsvorrichtung in einerÄu der optischen Achse der Abbildungsvorrichtung senkrechten Ebene bewirkt wird, dass mindestens ein Bereich der Probe in mit dieser Bewegung synchronisierten Zeitintervallen durch Lichtblitze beleuchtet wird, dass jedes Bild eines beleuchteten Bereichs der Probe abgetastet wird, um ein demselben entsprechendes Videosignal zu erzeugen, das relativ zu einer Bezugsspannung jene Amplitudenschwankungen erfasst werden, welche sich auf die Bildpunkte beziehen, und dass an denselben Messungen ausgeführt werden. A method for analyzing a sample which contains optically distinguishable image points 9 is characterized according to the invention in that a continuous relative movement between the sample and an imaging device in a plane perpendicular to the optical axis of the imaging device is brought about that at least one area of the sample is illuminated by flashes of light in time intervals synchronized with this movement, so that each image of an illuminated area of the sample is scanned in order to generate a video signal corresponding to the same which, relative to a reference voltage, detects those amplitude fluctuations which relate to the pixels, and that on the same measurements can be carried out.
Aus den erfassten Amplifcuiienschwenkungen werden vorzugsweise Impulse mit konstanter Amplitude erzeugt; deren Dauer den erfassten Schwankungen gleich ist, und an den Impulsen werden Messungen ausgeführt.The detected amplification swings preferably become Generates pulses with constant amplitude; the duration of which is the recorded Fluctuations is the same, and measurements are made on the pulses.
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Die Geschwindigkeit der relativen Bewegung und die Dauer jeder Lichtblitzbeleuehtung werden vorzugsweise so gewählt, dass die Bewegung der Probe relativ zu der Abbildungsvorrichtung während eines Beleuchtungsintervalls kleiner ist als die Auflösung des Systems in der Richtung der relativen Bewegung.The speed of the relative movement and the duration of each light flash illumination are preferably chosen so that the Movement of the sample relative to the imaging device during an illumination interval is smaller than the resolution of the System in the direction of relative movement.
Wenn die Bilder auf einer Fernsehkameraröhre erzeugt werden, sind sowohl die relative Bewegung zwischen der Probe und der Abbildungsvorrichtung als auch das Auftreten der Beleuchtungslichtblitze mit der Abtastung der Kameraröhre synchronisiert.When the images are created on a television camera tube, there is both relative movement between the sample and the imaging device as well as the occurrence of the illumination light flashes are synchronized with the scanning of the camera tube.
Wenn die Fotokatode der Kamera abgetastet wird, um das Videosignal in einer einzigen Ableseabtastung nach jedem Beleuchtungslichtblitz zu erzeugen, ist der letztere vorzugsweise der B.ildrücklaufperiode unmittelbar vor der Ableseabtastung angepasst.When the photo cathode of the camera is scanned to get the video signal to be generated in a single reading scan after each flash of illumination light, the latter is preferably the image retrace period adjusted immediately before the reading scan.
Um eine gute Ladungsbildlöschung zu erzeugen, wenn eine Plumbicon-Röhre (eingetragenes Warenzeichen) verwendet wird, werden zwischen jeder Ableseabtastung η Abtastungen der Fotokatode der Kamera ausgeführt, um das restliche Ladungsbild auf der Fotokatode der Kameraröhre zu löschen. In diesem Fall wird der Beleuchtungslichtblitz während der Bildrüeklaufperiode der letzten der η Löschabtastungen vor jeder Ableseabtastung zur Einwirkung gebracht. -To produce good charge image erasure when a plumbicon tube (registered trademark) is used, η scans of the photocathode of the Camera executed to delete the remaining charge image on the photo cathode of the camera tube. In this case, the illuminating light flash brought into action during the scrolling period of the last of the η erase scans prior to each reading scan. -
Um das LöschzeitIntervall weiter zu verringern, kann die Abtastgeschwindigkeit für die Löschabtastungen ein Vielfaches der Abtastgeschwindigkeit für eine Ableseabtastung betragen, wie in der britischen Patentanmeldung Nr. 53^02/69 beschrieben ist.To further reduce the erase time interval, the scanning speed a multiple of the scanning speed for the erase scans for a reading scan as described in British Patent Application No. 53 ^ 02/69.
Vorzugsweise wird als Lichtquelle eine Gasentladungsröhre verwendet, zum Beispiel eine Xenon-Lichtbogenlampe.A gas discharge tube is preferably used as the light source, for example a xenon arc lamp.
Die üngleichmässigkeit der Beleuchtungscharakteristik von Gasentladungsröhren-Lichtquellen und die Bewegung des Schattierungsmusters, welches durch die Bewegung des Lichtbogens erzeugt wird, The unevenness of the lighting characteristics of gas discharge tube light sources and the movement of the shading pattern created by the movement of the arc,
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werden vorzugsweise durch Zerstreuung des Lichts der Quelle verringert, bevor dasselbe auf die Probe auftrifft.are preferably reduced by scattering the light from the source, before it hits the sample.
Die Gesamtempfindlichkeit der Abbildungsvorrichtung wird vorzugsweise durch eine Rückkopplungsschleife geregelt, in welcher der Spitzenwelsswert des Videosignals während jeder Ableseabtastung abgetastet und der abgetastete Wert während einer genügenden Zeit zurückgehalten wird, um aus demselben die Erzeugung einer Steuerspannung für die Helligkeit der Lampe zu ermöglichen. Der Spitzenweisswert wird vorzugsweise mit oberen und unteren vorher eingestellten Spannungen verglichen und ein Warnsignal wird erzeugt, wenn dieser Wert die beiden Spannungen überschreitet oder unter denselben liegt.The overall sensitivity of the imaging device is preferred regulated by a feedback loop in which the peak value of the video signal during each reading scan is sampled and the sampled value is retained for a sufficient time to generate a control voltage therefrom to allow for the brightness of the lamp. The peak white value is preferably preset with upper and lower values Voltages are compared and a warning signal is generated if this value exceeds or falls below the two voltages same lies.
Der Wert der Lichtausbeute der Lichtquelle kann aber auch durch eine Fotozelle abgetastet werden,deren Ausgangsspannung eine Lampensteuerspannung bildet. Letztere wird mit oberen und unteren Spannungen vergleichen und ein Warnsignal wird erzeugt, wenn die Ausgangsspannung der Fotozelle die obere der beiden Spannungen überschreitet oder unter die niedrigere derselben absinkt.The value of the light output of the light source can also be scanned by a photocell, the output voltage of which is a Forms lamp control voltage. The latter is compared with upper and lower voltages and a warning signal is generated when the The output voltage of the photocell exceeds the upper of the two voltages or falls below the lower of the two.
Wenn als Lichtquelle eine Gasentladungsröhre verwendet wird, liefert die Stromquelle derselben vorzugsweise zwei Impulse, nämlich einen Zündimpuls, uact jeden Lichtblitz einzuleiten, und einen zweiten Impuls von regelbarer Grosse, um den Lichtblitz während einer bestimmten Dauer aufrechtzuerhalten. Die Zündimpulse werden zweckmässig durch die Bildsynchronisierungsimpulse geregelt und die Grosse der zweiten Impulse wird durch den Wert der Steuerspannung-für die Helligkeit der Lampe geregelt. Vorzugsweise wird der Durchschnitt der Steuerspannung fürßie Helligkeit der Lampe ermittelt, so dass keine plötzlichen Veränderungen der Lichtausbeute auftreten. 'If a gas discharge tube is used as the light source, the power source of the same preferably delivers two pulses, namely an ignition pulse to initiate each flash of light, and a second pulse of adjustable size to maintain the flash of light for a certain period of time. The ignition pulses are expediently regulated by the image synchronization pulses and the size of the second pulses is determined by the value the control voltage-regulated for the brightness of the lamp. Preferably the control voltage is averaged for the brightness of the lamp so that there are no sudden changes the light output occur. '
Vorzugsweise ist ein Grenzwert für die maximale Energie festgesetzt, welche der Lichtquelle auferlegt werden kann, um eine Beschädigung derselben zu verhindern.A limit value for the maximum energy is preferably set, which can be imposed on the light source to prevent damage to the same.
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Die Lichtausbeute einer Blitzröhre ist nicht immer konstant und kann sich von Lichtblitz zu Lichtblitz verändern. Dementsprechend wird gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung der Wert der Bezugsspannung, mit welcher die Amplitudenschwankungen des Videosignals zum Zwecke der Erfassung verglichen werden, in Übereinstimmung mit Veränderungen der Lichtausbeute pro Lichtblitz verändert. Vorzugsweise wird die Bezugsspannung selbst von der Spitzenweissamplitude des Videosignals abgeleitet, wie B beispielsweise in den britischen Patentanmeldungen Nr.53405/69 und 10560*70 oder 5390/71 beschrieben ist. Die so abgeleitete Spannung wird in einem entsprechenden Ausmass vergrössert oder verkleinert, um eine grössere oder kleinere Lichtausbeute zu kompensieren.The light output of a flash tube is not always constant and can change from light flash to light flash. Accordingly according to a further feature of the invention, the value of the reference voltage, with which the amplitude fluctuations of the video signal are compared for the purpose of detection, in accordance changed with changes in the light output per light flash. Preferably, the reference voltage itself is from the Peak white amplitude of the video signal derived, such as B in British Patent Applications Nos. 53405/69 and 10560 * 70 or 5390/71 is described. The voltage thus derived is enlarged or reduced to a corresponding extent, to compensate for a greater or lesser light output.
Die Probe kann reflektierend sowie durchsichtig oder halbdurchsichtig sein,oder dieselbe kann aus einer Vielzahl ähnlicher Gegenstände bestehen, welche der Abbildungsvorrichtung hintereinander dargeboten werden, wie zum Beispiel serienmässig hergestellte Artikel auf einem Förderband. Die Bewegung der letzteren kann kontinuierlich sein und ein Bild jedes Artikels wird durch einen denselben beleuchtenden Lichtblitz erhalten, wenn sich der Artikel im Blickfeld der Abb£ldungsvorrichtung befindet. Vorzugsweise sind die Bewegung und die den Lichtblitz erzeugende Einrichtung synchronisiert und eine das Vorhandensein anzeigende Einrichtung ist vorgesehen, um abzutasten, wenn ein Artikel eine bestimmte Stellung in dem Blickfeld einnimmt.The sample can be reflective as well as transparent or semi-transparent or the same can consist of a multiplicity of similar objects which are presented to the imaging device one after the other, such as, for example, mass-produced objects Items on a conveyor belt. The movement of the latter can be continuous and a picture of each item becomes obtained by a flash of light illuminating the same when the article is in the field of view of the imaging device. The movement and the device generating the flash of light are preferably synchronized and one indicating the presence thereof Means are provided to scan when an article occupies a certain position in the field of view.
Nachstehend werden beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.Embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings, for example.
Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Teils eines Bildanalysiersystems gemäss der Erfindung.Figure 1 shows a block diagram of part of an image analysis system according to the invention.
Figur 2 ist eine teilweise schematische Darstellung und ein teilweises Blockdiagramm eines anderen Teils des Bildanatysiersystems der Figur 1.Figure 2 is a partially schematic illustration and a partially Block diagram of another part of the image analyzing system of Figure 1.
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Figur 3 veranschaulicht Wellenformen von Signalen, die an verschiedenen Stellen in dem Stromkreis .der Pigur 1 erhältlich sind.Figure 3 illustrates waveforms of signals transmitted to various Places in the circuit of the Pigur 1 are available.
Figur 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Stromquelle für eine Blitzröhre undFIG. 4 shows a block diagram of a power source for a flash tube and
Figur 5 zeigt ein Blockdiagramm einer Abänderung, welche in ein Beleuchtungssystem eingeschaltet werden kann, um Veränderungen der Lichtausbeute aufeinanderfolgender Lichtblitze einer Blitzröhre zu kompensieren.Figure 5 shows a block diagram of a modification which can be incorporated into a lighting system in order to make changes to compensate for the light output of successive flashes of light from a flash tube.
In Figur 1 ist eine Probe 10 auf einem beweglichen Objektträger 12 angeordnet, der einen Teil eines Mikroskops bildet, dessen Objektiv mit I2J bezeichnet ist. Das vergrösserte Bild des Blickfeldes wird durch eine Fernsehkamera 16 gesehen und das Licht vom Objektiv 14 geht durch einen halbreflektierenden Sp-iegel hindurch, durch welchen Licht von einer Gasentladungsröhre 20 zugeführt wird, um die Probe 10 zu beleuchten.In FIG. 1, a sample 10 is arranged on a movable slide 12 which forms part of a microscope, the objective of which is designated I 2 J. The enlarged image of the field of view is seen through a television camera 16 and the light from the lens 14 passes through a semi-reflective mirror through which light from a gas discharge tube 20 is supplied to illuminate the sample 10.
Die dargestellte Anordnung liefert auffallendes Licht für eine reflektierende Probe 10. Wenn die Probe halb durchsichtig ist und unter durchgelassanem Licht betrachtet werden soll,ist der halbreflektierende Spiegel überflüssig und die Lichtquelle 20 führt Licht stattdessen einem üblichen Kondensorlinsensystem zu, das unterhalb von Probe und Objektträger 10,12 angeordnet ist.The arrangement shown provides incident light for a reflective sample 10. If the sample is semi-transparent and is to be viewed under the light that has passed through, is that there is no need for semi-reflective mirrors and the light source 20 instead guides light through a conventional condenser lens system to, which is arranged below the sample and slide 10,12.
Irgendeine Ungleichmässigkeit der Beleuchtung der Probe kann durch einen (nicht dargestellten)Schattierungskorrekturstromkreis von der Art kompensiert werden, die in der britischen Patentanmeldung Nr. 55269/69 beschrieben ist. Der Korrektur werdendie Signale der Kamera 16 unterworfen, bevor dieselben dem Knotenpunkt 22 zugeführt werden.Any unevenness in the illumination of the sample can be corrected by a shading correction circuit (not shown) be compensated for by the type set out in the UK patent application No. 55269/69. The correction will be the Signals from the camera 16 are subjected before they are fed to the node 22.
Die Bewegung des Lichtbogens von Lichtblitz zu Lichtblitz bewirkt, dass sich das durch die ungleichmässige Beleuchtung erzeugteThe movement of the arc from light flash to light flash causes that this was caused by the uneven lighting
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Schattierungsmuster relativ zu der Fotokatode der Kamera bewegt. Um dies zu vermeiden, ist zwischen der Entladungsröhre und der Optik des Mikroskops ein Diffusor 21 angeordnet.Shading pattern moved relative to the camera's photocathode. To avoid this, there is a gap between the discharge tube and the Optics of the microscope a diffuser 21 is arranged.
Das Videosignal vom.Ausgang der Kamera 16, das am Knotenpunkt 22 erscheint, wird einem Spitzenweiss-Abtaststromkreis 24 zugeführt, welcher beispielsweise aus einem Spitzengleichrichterstromkreis besteht. Der Spitzeni^^ewert wird mindestens am Beginn jeder (nachstehend definierten) Ableseabtastung abgetastet und der Wert wird für die Dauer der Ableseabtastungsperiode durch einen Haltestromkreis 26 festgehalten, so dass die Spitzenweiss-Spannung für die Abtasdtung am Knotenpunkt 28 erscheint.The video signal from the output of the camera 16, which is transmitted at the node 22 appears is fed to a peak white sensing circuit 24, which consists, for example, of a peak rectifier circuit. The peak value is at least at the beginning of each Reading Sample (defined below) is sampled and the value is held by a holding circuit for the duration of the reading sample period 26 so that the peak white voltage for the scan appears at node 28.
Das Signal am Knotenpunkt 28 wird mit zwei Bezugsspannungen Vl und V2 in zwei Vergleichseinrichtungen 30 bzw, 32 verglichen und die Ausgangssignale der beiden Vergleichseinrichtungen erscheinen gemeinsam am Knotenpunkt 3^, wo sie den Eingang zum Einstellen einer bistabilen Einrichtung 36 bilden. Die Vergleichseinrichtungen 30 und 32 sind so angeordnet, dass sie ein Ausgangssignal erzeugen, wenn das Signal am Knotenpunkt 28 die Bezugsspannung Vl überschreitet oder unter die Bezugsspannung V2 absinkt. Wenn das Signal am Knotenpunkt 28 zwischen Vl und V2 liegt, erscheint kein Signal am Knotenpunkt J>k. t The signal at node 28 is compared with two reference voltages V1 and V2 in two comparison devices 30 and 32, respectively, and the output signals of the two comparison devices appear together at node 3 ^, where they form the input for setting a bistable device 36. The comparison devices 30 and 32 are arranged in such a way that they generate an output signal when the signal at the node 28 exceeds the reference voltage Vl or falls below the reference voltage V2. If the signal at node 28 is between V1 and V2, no signal appears at node J> k. t
Das Signal am Knotenpunkt 28 wird auch überfeinen (nicht dargestellten) Durchschnittbestimmungs- oder Glättungsstromkreis einem Stromverstärker 38 zugeführt, welcher zur Regelung des der Entladungsröhre 20 zugeführten Stromes dient. Der (nicht dargestellte) Durchschnittsbestimmungs- oder Glättungs±romkreis kann aus einem Widerstands-Kapazitäts-oder einem Induktivitäts-Kapazitäts-Stromkreis oder einer Kombination derselben bestehen. Der Strom von einer (nicht dargestellten) Quelle wird dem Verstärker 38 über einen einstellbaren Schalter kO zugeführt. Derselbe wird in entsprechenden Intervallen des Fortgangs der Analyse durch Signale geöffnet, welche von den Bildsynchronisierungsimpulsen abgeleitet werden (siehe Figur 3)·The signal at the node 28 is also fed via a fine averaging or smoothing circuit (not shown) to a current amplifier 38, which is used to regulate the current fed to the discharge tube 20. The averaging or smoothing circuit (not shown) can consist of a resistance-capacitance or an inductance-capacitance circuit or a combination thereof. The current from a source (not shown) is fed to amplifier 38 via an adjustable switch kO. The same is opened at corresponding intervals of the progress of the analysis by signals which are derived from the image synchronization pulses (see Figure 3).
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Das Signal am Knotenpunkt 28 dient zurRegelung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 38. Die Regelung des Verstärkungsfaktors folgt einem reziproken Gesetz, indem eine Zunahme des Spitzenweisswertes den der Lampe zugeführten Strom verringert. Wenn die am Knotenpunkt 28 erscheinende Spannung so gering ist, dass sie unter die Bezugsspannung V2 absinkt, wird angenommen, dass wahrscheinlich irgendetwas mit der Probe oder mit der Entladungsröhre oder mit der Kameraröhre nicht in Ordnung ist. Das Ausgangssignal Q der eingestellten bistabilen Einrichtung, das am Knotenpunkt erscheint, dient als ein Warnsignal G.The signal at node 28 is used to regulate the gain factor of the amplifier 38. The regulation of the gain factor follows a reciprocal law in that an increase in the peak white value reduces the current supplied to the lamp. When the voltage appearing at node 28 is so low that it drops below the reference voltage V2, it is assumed that there is probably something with the sample or with the discharge tube or something is wrong with the camera tube. The output signal Q of the set bistable device appearing at the node serves as a warning signal G.
Wenn die Spannung am Knotenpunkt 28 die Bezugsspannung V 1 überschreitet, wird ebenfalls angenommen, dass wegen des erhaltenen sehr hohen Spitzenweisswertes irgendetwas nicht in Ordnung ist, und die bistabile Einrichtung 36 wird wieder eingestellt, so dass wieder ein Warnsignal am Knotenpunkt 42 erscheint.If the voltage at node 28 exceeds the reference voltage V 1, it is also assumed that something is wrong because of the very high peak white value obtained, and the bistable device 36 is set again, so that a warning signal appears again at the node 42.
In dem dargestellten System wird ein einziges Warnsignal erhalten, ohne Rücksicht darauf, ob der Spltzenweisswert den durch Vl und V2 bestimmten annehmbaren Bereich überschreitet oder darunter liegt Zwei getrennte Warnsignale können erhalten werden, wenn das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung 30 einer (nicht dargestellten) zweiten bistabilen Einrichtung statt der Einrichtung 36zugeführt wird, wobei das Ausgangssignal der eingestellten zweiten bistabilen Einrichtung das zweite Warnsignal bildet.In the system shown, a single warning signal is received, regardless of whether the white value of the splits corresponds to the value indicated by Vl and V2 exceeds or falls below a certain acceptable range Two separate warning signals can be obtained if the output signal of the comparator 30 is a (not shown) second bistable device is fed instead of the device 36, the output signal of the set second bistable device forms the second warning signal.
Da wahrscheinlich irgendetwas nicht in Ordnung ist, wenn ein Warnsignal erzeugt wird, dient das Signal am Knotenpunkt 42 zum Schliessen eines Tores 44 im Signalweg vom Knotenpunkt 22. Auf diese Weise wird das Videosignal von der Kamera 16 in dem Fall unterdrückt, dass der Spitzenweisswert am Knotenpunkt 28 ausserhalb des durch V 1 und V2 bestimmten Bereiches liegt.Since something is probably wrong when a warning signal is given is generated, the signal at node 42 is used to close a gate 44 in the signal path from node 22 In this way, the video signal from the camera 16 is suppressed in the event that the peak white value at the node 28 is outside of the range determined by V 1 and V2.
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Das über das Tor 44 freigegebene Videosignal wird mit einer z.B. von einem Potentiometer 45 herkommenden Bezugsspannung durch die Vergleichseinrichtung 47 verglichen, um für jede Amplitudenschwankung des Videosignals, welche die Bezugsspannung überschreitet, einen Impuls mVt konstanter Amplitude und mit einer Dauer zu eazeugen, die jener der erfassten Schwankung gleich ist. Die Impulse werden durch einTor 49 zerhackt, das relativ zu der Durchschnittsdauer eines Impulses mit konstanter Amplitude mit einer Hochfrequenz betätigt wird, und die so erzeugten Impulsreihen werden einem Berechnungsstromkreis 51 zugeführt, durch den Messungen an den Signalen ausgeführt werden können} welche sich auf die erfassten Teile des das Videsignal erzeugenden Bildes beziehen.The video signal released via gate 44 is transmitted with a reference voltage coming from a potentiometer 45, for example Comparing means 47 compared in order for each amplitude fluctuation of the video signal which exceeds the reference voltage, generate a pulse mVt of constant amplitude and with a duration equal to that of the detected fluctuation. the Pulses are chopped by a gate 49 that is relative to the average duration of a constant amplitude pulse is actuated at a high frequency, and the pulse trains thus generated become fed to a computation circuit 51, by means of which measurements can be carried out on the signals} which relate to the acquired parts of the image generating the video signal.
Die Steuersignale für das Tor 40 werden von einer, g Zweiteilungseinrichtung 46 erhalten, welche als ein Impulsschaltstromkreis wirkt, dem-als Eingang die Bildsynchronisierungsimpulse zugeführt werden, die gewöhnlieh zum Synchronisieren der Bildabtastungs-Ablenkungsströme für die Kamera 16 verwendet werden. Diese Synchronisierungsimpulse treten üblicherweise während der Bildrücklaufperiode jeder normalen Bildabtastperiode der Kamera auf. Die normalen Bildsynchronisierungsimpulse erscheinen am Knotenpunkt 48. Infolge der Wirkung des Zweiteilungsstromkreises 46 wird jedoch das am Knotenpunkt 50 erscheinende Signal diesem E entsprechen, wie in Figur 3 (c).gezeigt ist. Die fehlenden Bildsynchronisierungsimpulse erscheinen in dem anderen Ausgangssignal der Einrichtung 46 am Knotenpunkt 52. Diese Impulse sind in Figur 3(b) dargestellt.The control signals for the gate 40 are obtained from a splitter 46 which acts as a pulse switching circuit acts, to which the image synchronization pulses are applied as input, which are usually used for synchronizing the image scanning deflection currents for the camera 16 can be used. These sync pulses usually occur during the frame retrace period every normal frame scan period of the camera. The normal frame sync pulses appear at the node 48. As a result of the action of the two-part circuit 46, however, the signal appearing at node 50 will correspond to this E, as shown in Figure 3 (c). The missing image synchronization pulses appear in the other output of device 46 at node 52. These pulses are shown in Figure 3 (b).
Das Signal am Knotenpunkt 50 löst einen ersten Bildabtastungs-Ablenkungsstromgenerator 54 aus, der am Knotenpunkt 56 einen Bildabtastungs-Ablenkungsstrom mit normaler Frequenz erzeugt, welcher den (nicht dargestellten) Bildabtastungswicklungen der Kamera 16 zugeführt wird. Ein auf die Zählung, von 1 eingestelltes Zählwerk 58 zählt die Anzahl der Ablenkungsstromimpulse vom Generator 54 und unterdrückt die Erzeugung irgendwelcher nachfolgender Impulse nach der ersten 1.The signal at node 50 triggers a first image scan deflection current generator 54 which generates an image scanning deflection current of normal frequency at node 56, which is fed to the image sensing windings of the camera 16 (not shown). One set to count, from 1 Counter 58 counts the number of deflection current pulses from generator 54 and suppresses the generation of any subsequent ones Impulses after the first 1.
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Das Signal am Knotenpunkt 52 treibt einen zweiten Bildabtastungs-Ablenkungsstromgenerator 60 an, welcher mit der doppelten Frequenz des Generators 54 arbeitet. Diese Ablenkungsströme mit doppelter Frequenz erscheinen am Knotenpunkt 62 und werden den Bildabtastungswieklungen der Kamera 16 am Ende jedes einzelnen Bildabtastungs-Äblenkungsstromes vom Generator 54 zugeführt.Ein auf die Zählung vonzwei eingestelltes zweites Zählwerk 64 zählt die Ablenkungsstromsignale am Knotenpunkt 62 und unterdrückt die Erzeugung irgendwelcher nachfolgender Ablenkungssignale durch den Generator 6o, nachdem zwei AblenkungsStromsignale am Knotenpunkt 62 erschienen sind.The signal at node 52 drives a second image scan deflection current generator 60, which operates at twice the frequency of generator 54. These deflection currents with double Frequencies appear at node 62 and are added to the image sample echoes the camera 16 at the end of each individual image scan deflection stream from the generator 54 fed.Ein on the Counting two set second counter 64 counts the deflection current signals at node 62 and suppresses the generation of any subsequent distraction signals by the Generator 6o after two deflection current signals appear at node 62.
Jedem der Zählwerke 58 und 64 wird ein Rückstellsignal zugeführt, um jedes Zählwerk auf 0 zurückzustellen beim Eintreffen eines Impulses am Knotenpunkt 50 oder 52 , welcher für den mit dem anderen Zählwerk verbundenen Generator bestimmt ist. Auf diese Weise ist jedes der Zählwerke 58 und 64 bereit, 1 beziehungsweise 2 zu zählen in den entsprechenden Intervallen der Reihenfolge .A reset signal is fed to each of the counters 58 and 64 in order to reset each counter to 0 when one arrives Pulse at node 50 or 52, which is intended for the generator connected to the other counter. To this Thus, each of the counters 58 and 64 is ready to count 1 and 2, respectively, at the appropriate intervals of the order .
Die beiden Signale an den Knotenpunkten 50 und 52 dienen auch als Einstell- und Rückstellsignale für eine bistabile Einrichtung 66, deren Ausgangssignal als ein öffnungssignal für das Tor 68 dient, das zum Tor 44 in Reihe geschaltet ist. Auf diese Weise wird das Videosignal vom Ausgang der Kamera 16 während aller Ableseabtastungen unterdrückt mit Ausnahme jener, welche durch die Abtastungs-Ablenkungsströme am Knotenpunkt 56 erzeugt werden.The two signals at nodes 50 and 52 also serve as Setting and reset signals for a bistable device 66, the output signal of which serves as an opening signal for the gate 68, which is connected in series to gate 44. In this way, the video signal from the output of camera 16 is displayed during all reading scans suppressed except for those caused by the scanning deflection currents can be generated at node 56.
Für die bistabile Einrichtung 36 ist ein Rückstellsignal dargestellt, durch welches die Einrichtung zurückgestellt werden kann, um das Ausgangssignal Q zu unterdrücken, nachdem ein Warnsignal erzeugt und irgendetwas unternommen worden ist, um den das Warnsignal erzeugenden Fehler zu korrigieren. Zweckmässig wird das Rückstellsignal durch manuelle Betätigung eines Schalters oder dergleichen zur Einwirkung gebracht.A reset signal is shown for the bistable device 36, by which the device can be reset to suppress the output signal Q after a warning signal has been generated and something has been done to correct the error producing the warning signal. That becomes useful Reset signal brought into effect by manual actuation of a switch or the like.
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Die beiden Bildabtastungen, welche durch den mit der doppelten Bildabtastgeschwindigkeit arbeitenden Generator 60 erzeugt werden, dienen als Löschabtastungen fürdie Kamera 16. Da die doppelte der normalen Bildabtastgeschwiridigkeit verwendet wird, werden zwei vollständige Löschabtastungen in der Zeit erhalten, die gewöhnlich für eine Bildabtastung erforderlich ist. Dies erzeugt eine vollständige Löschung des restlichen Ladungsbildes auf der Potokatode der Kamera am Ende einer Ableseabtastung. Ausserdem kann der Strahl defokussiert und der Strahlstrom verstärkt werden, um das Ladungsbild wirksamer zu entfernen, wie in der britichen Patentanmeldung Nr. 53402/69 beschrieben ist. ' - ■The two image scans generated by the generator 60 operating at twice the image scanning speed, serve as erase scans for camera 16. Since twice the normal image scanning speed is used, get two complete erase scans in the time usually required for one image scan. This creates a complete erasure of the rest of the charge image on the camera's potentiometer at the end of a reading scan. Besides that the beam can be defocused and the beam current increased, to remove the charge image more effectively, as in the British Patent Application No. 53402/69 is described. '- ■
Wie Figur 2 zeigt, ist der Objektträger 12, auf dem die Probe angeordnet ist, in zwei im rechten Winkel stehenden Richtungen be^ weglich durch eine erste Antriebseinrichtung 70, welche den Objektträger in einer sogenannten Richtung X bewegt, und durch eine zweite Antriebseinrichtung 72, welche den Objektträger 12 in einer sogenannten Richtung Y bewegt, die zu der Richtung X senkrecht steht.As FIG. 2 shows, the slide 12 on which the sample is arranged is positioned in two directions at right angles movable by a first drive device 70, which moves the slide in a so-called direction X, and by a second drive device 72, which moves the slide 12 in a so-called direction Y, which is perpendicular to the direction X. stands.
Zweckmässig ist die eine der Antriebseinrichtungen 7O572 ein kontinuierlich laufender Umkehrmotor und die andere ein fortschaltender Elektromotor. Die Drehzahl undder Schaltabstand der beiden Motoren werden durch ein synchronisierendes Steuersystem 74 gesteuert, welches das Steuersignal vom Knotenpunkt 48 in Figur 1 empfängt. Der kontinuierliche Umkehrmotor bewirkt, dass sich die Probe quer zum Blickfeld in der für die kontinuierliche Bewegung gewählten besonderen Richtung X oder Y bewegt und am Ende einer vollständigen überquerung umkehrt, während der fortschaltende Motor die Probe verschiebt, um je-nachdem eine neue Zeile oder Spalte erzeugen, in welcher die Probenoberfläche dem optischen System des Mikroskops dargeboten wird.Expediently, one of the drive devices 70 5 72 is a continuously running reversible motor and the other is a progressive electric motor. The speed and switching distance of the two motors are controlled by a synchronizing control system 74 which receives the control signal from node 48 in FIG. The continuous reversing motor causes the sample to move across the field of view in the particular X or Y direction selected for continuous movement and reverses at the end of a complete traverse, while the incremental motor shifts the sample by a new row or column, as the case may be generate, in which the sample surface is presented to the optical system of the microscope.
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Figur 3 veranschaulicht Wellenformen, welche an bestimmten Stellen des Stromkretes der Figur 1 erhältlich sind. In Figur 3(a) erscheinen daher die auf die Abt as tungs wicklungen zur Einwirkung kommenden Bildablenkungssignale abwechselnd als langsam ansteigende Rampen 76, welche durch Paare von schnell ansteigenden Rampen 78 getrennt sind, deren Anstiegzeit gleich eier Hälfte jener der Rampen 76 ist.Figure 3 illustrates waveforms occurring at certain points of the Stromkretes of Figure 1 are available. Appear in Figure 3 (a) therefore, the image deflection signals acting on the scanning windings alternate as slowly increasing signals Ramps 76 separated by pairs of rapidly rising ramps 78 whose rise time is equal to half that of ramps 76 is.
Die Bildablenkungsströme werden durch einen (nicht dargestellten) Steueroszillator synchronisiert, der ein Impulssignal erzeugt, welches eine Wiederholungsfrequenz aufweist, die doppelt so gross wie jene eines Signals ist, das nur die Wellenformen der langsam ansteigenden Rampe 76 enthält. Dieses (nicht dargestellte) Signal wird dem Knotenpunkt 48 in Figur i zugeführt und durch die Wirkung des Zweiteilungsstromkreises 46 erscheinen die aufeinanderfolgenden Impulse abwechselnd an den Knotenpunkten 50 und 52. Das Signal am Knotenpunkt 52 ist in Figur 3(b) und das Signal am Knotenpunkt 50. in Figur 3(c) dargestellt.The image deflection currents are synchronized by a control oscillator (not shown) which generates a pulse signal, which has a repetition frequency twice that of a signal that only has the waveforms of the slow rising ramp 76 contains. This signal (not shown) is fed to node 48 in Figure i and by the effect of the bisecting circuit 46, the successive pulses appear alternately at nodes 50 and 52. The signal at node 52 is shown in Figure 3 (b) and the signal at node 50 is shown in Figure 3 (c).
Die Impulse am Knotenpunkt 50 werden in der erforderlichen Weise gestreckt oder geschrumpft, um einen Impuls von entsprechender Dauer zu erzeugen, der das Tor 40 öffnet, um den Strom für die έ Entladungsröhre 20 zum Verstärker 38 durchzulassen. Auf diese Weise wird ein Lichtblitz erzeugt, während des RücklaufIntervalls der zweiten Ablenkungsspannungen jeder schnell ansteigenden Rampe 78. Wie Figur 3(d) zeigt, wird die Breite dieser Impulse verringert, um einen Lichtblitz zu erzeugen, der bei einer bevorzugten Ausführungsform nur 50 Mikrosekunden dauert.The pulses at node 50 are stretched or shrunk as necessary to produce a pulse of appropriate duration which opens gate 40 to allow current for έ discharge tube 20 to pass to amplifier 38. In this manner, a flash of light is generated during the retrace interval of the second deflection voltages of each rapidly increasing ramp 78. As Figure 3 (d) shows, these pulses are reduced in width to produce a flash of light which, in a preferred embodiment, lasts only 50 microseconds .
Die Signale am Knotenpunkt 50 dienen auch zum Einstellen der bistabilenEinrichtung 66 und zweckmässig ist eine (nicht dargestellte) kurze Verzögerung zwischen dem Knotenpunkt 50 und dem Eingang der eingestellten bistabilen Einrichtung 66 vorgesehen, um sicherzustellen, dass die letztere in dem Augenblick des Beginns der langsam ansteigenden Rampe 76 wirksam ist.The signals at the node 50 are also used to set the bistable device 66 and a (not shown) a short delay is provided between the node 50 and the input of the set bistable device 66, to ensure that the latter is effective at the moment the slowly rising ramp 76 begins.
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Das Ausgangssignal Q der eingestellten bistabilen Einrichtung 66 öffnet das Tor 68, um das Videosignal aus der Kamera 16 freizugeben, und ein Rilckstellsignal für die bistabile Einrichtung 66 wird vom Knotenpunkt 52 abgeleitet. Die Wellenform des Ausgangssignals Q der eingestellten bistabilen Einrichtung 66 ist in Figur 3(e) dargestellt.The output signal Q of the set bistable device 66 opens the gate 68 in order to enable the video signal from the camera 16, and a reset signal for the bistable device 66 is derived from the node 52. The waveform of the output signal Q of the adjusted bistable device 66 is shown in Figure 3 (e).
Figur 4 veranschaulicht eine Ausführungsform der Stromquelle der Blitzröhre und des Steuerstromkreises und ersetzt die Stromkreiselemente 38 und 40 der Figur 1. Zwecks Einleitung eines Lichtblitzes werden der Blitzröhre 20 Auslöseimpulse von einem Aus- . löseimpulsgenerator zugeführt, der allgemein mit 102 bezeichnet ist, und jeder Lichtblitz wird für eine bestimmte Dauer durch, einen Haltestromkreis aufrechterhalten, der allgemein mit 104 bezeichnet ist.FIG. 4 illustrates an embodiment of the power source of FIG Flash tube and the control circuit and replaces the circuit elements 38 and 40 of Figure 1. For the purpose of initiating a flash of light the flash tube 20 trigger pulses from a trip. The release pulse generator, generally indicated at 102, is supplied is, and each flash of light is maintained for a certain duration by a holding circuit, generally with 104 is designated.
Jeder Zündimpuls wird durch die Wirkung eines Impulstransformators 106 mit einer hohen Aufwärtstransformierungsgeschwindigkeit erzeugt, dessen Primärwicklung 108 zu einem Kondensator 110 in Reihe geschaltet ist. Der Reihenstromkreis ist zu einem Siliziumgleichrichter 112 parallel geschaltet. Die -Signale vom Knotenpunkt 50 (Figur 1) werden der Zündelektrode des Siliziumgleichrichters 112 zugeführt (erforderlichenfalls nach der Verstärkung durch einen nicht dargestellten Verstärker), um den Siliziumgleichrichter zu zünden.Each ignition pulse is generated by the action of a pulse transformer 106 is generated with a high step-up transformation speed, the primary winding 108 of which leads to a capacitor 110 in Is connected in series. The series circuit is connected in parallel to a silicon rectifier 112. The signals from the node 50 (Figure 1) are fed to the ignition electrode of the silicon rectifier 112 (if necessary after amplification by a amplifier not shown) to fire the silicon rectifier.
Der Strom fuß den Siliziumgleichrichter 112 wird von dem Kondensator 110 abgeleitet, der über einen Widerstand Ho von einer Gleichstromquelle 118 aufgeladen wird.The current foot the silicon rectifier 112 is from the capacitor 110 derived from a direct current source via a resistor Ho 118 is being charged.
Die Grosse des Widerstandes 116 wird so gewählt, dass der Siliziumgleichrichter 112 ausgeschaltet wird, nachdem der Kondensator im wesentlichen entladen ist.The size of the resistor 116 is chosen so that the silicon rectifier 112 is turned off after the capacitor is substantially discharged.
Die hhe Sekundärspannung des Transformators 106 wird auf eine Funkenstrecke 120 zur Einwirkung gebracht und die Polarität derThe high secondary voltage of the transformer 106 is increased to a Spark gap 120 brought into action and the polarity of the
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Verbindungen des Transformators ist so gewählt, dass der Impuls, der am Knotenpunkt 122 erscheint, wenn die Funkenstrecke leitet, die richtige Polarität aufweist, um die Blitzröhre 20 zu zünden. Wenn die letztere zündet, wirkt sie als Entladungsweg von geringem Widerstand für den Kondensator 124 und die Strombegrenzungsinduktivität 126, welche einen gedämpften Resonanzstromkreis bilden. Die Werte von 124 und 126 sind so gewählt, dass mit einem vollständig aufgeladenen Kondensator 124 ein einziger Lichtblitz von entsprechender Dauer erhalten wird, so dass der Kondensator im wesentlichen entladen wird.Connections of the transformer is chosen so that the impulse, which appears at node 122 when the spark gap conducts, has the correct polarity to ignite the flash tube 20. When the latter fires, it acts as a low resistance discharge path for capacitor 124 and the current limiting inductor 126, which form a damped resonance circuit. The values of 124 and 126 are chosen so that with a When the capacitor 124 is fully charged, a single flash of light of corresponding duration is obtained, so that the capacitor is essentially discharged.
Der Kondensator 124 wird Über den Brücl^leichrichter 128 und die Diode*130 von einer Wechselstromquelle 132 aufgeladen.The capacitor 124 is over the bridge rectifier 128 and the Diode * 130 charged from AC power source 132.
Die Stromquelle und der Brück^gleichrichter sind durch einen Transformator gekuppelt. Eine Strombegrenzungsinduktivität 134 und ein Stromfaktor-Korrekturkondensator 136 sind ebenfalls dargestellt. Ein Belastungswiderstand 138 ist zwischen den Knotenpunkten l40, 142 zum Kondensator 124 parallel geschaltet. Ein aus den beiden Widerständen 144 und 146 gebildetes Potentiometer-Widerstandsnetz 1st zwischen dem Knotenpunkt 148 und dem Knotenpunkt 150 eingeschaltet. Dem Knotenpunkt 150 wird die Ausgangsspannung eines Verstärke»s 151 zugeführt, dessen Eingang mit dem Knotenpunkt 28 des Stromkreises der Figur 1 verbunden ist.The power source and the bridge rectifier are through a transformer coupled. A current limiting inductor 134 and a current factor correction capacitor 136 are also shown. A load resistance 138 is between the nodes l40, 142 connected in parallel to capacitor 124. A potentiometer resistor network formed from the two resistors 144 and 146 Is connected between node 148 and node 150. The node 150 is the output voltage of a Amplifier 151 is supplied, the input of which is connected to node 28 of the circuit of FIG.
Der Knotenpunkt 152 der beiden Widerstände 144 und 146 ist mit dem einen Eingang eines Differentialverstärkers 154 verbunden, dessen anderer Eingang beispielsweise geerdet ist. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 154 liefert die Spannung für die Zündelektrode eines zweiten Siliziumwiderstandes 156. Wenn die Spannung am Kondensator 124 den erforderlichen Wert erreicht, ist das Ausgangssignal des Verstärkers 154 ausreichend, um den Siliziumwiderstand 156 zu zünden, so dass die Diode 130 ausgeschaltet wird. Der Kondensator 124 kann nicht weiter aufgeladen werden. Wenn daher die dem Knotenpunkt 150 zugeführte Steuerspannung zunimmt, kann die sSonnung am Knotenpunkt 148 auf einen höheren Wert ansteigen,The node 152 of the two resistors 144 and 146 is connected to the connected to one input of a differential amplifier 154, the other input of which is, for example, grounded. The output signal of the Differential amplifier 154 supplies the voltage for the ignition electrode of a second silicon resistor 156. When the voltage on Capacitor 124 reaches the required level is the output of amplifier 154 is sufficient to reduce the silicon resistance 156 to ignite, so that the diode 130 is switched off. The condenser 124 cannot be charged any further. Therefore, if the control voltage applied to node 150 increases, the sSun at junction 148 increase to a higher value,
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—χο—
bevor die Diode 130 ausgeschaltet wird und umgekehrt.- χο—
before diode 130 is turned off and vice versa.
Die Dauer des Lichtblitzes wird durch den Wert des Kondensators 121I und der Induktivität 126 sowie den Lichtbogenwiderstand der Blitzröhre 20 bestimmt.The duration of the light flash is determined by the value of the capacitor 12 1 I and the inductance 126 and the arc resistance of the flash tube 20.
Die Induktivität 126 dient im wesentlichen dazu, die Übertragung eines Zündimpulses vom Knotenpunkt 122 auf den Kondensator 124 zu verhindern, sowie zusätzlich den Stromstoss vom Kondensator 124 zu regeln, wenn die Entladung in der Blitzröhre 20 erfolgt.The inductance 126 essentially serves to carry out the transmission to prevent an ignition pulse from node 122 to capacitor 124, as well as the surge of current from the capacitor 124 to regulate when the discharge in the flash tube 20 takes place.
In Figur 5 bewirkt die Blitzröhre 20 die Beleuchtung einer (nicht dargesteilten)Probe, welche durch eine Fernsehkamera 156 betrachtet wird. Das Licht der Blitzröhre 20 wird teilweise reflektiert (um die Probe zu beleuchten) und teilweise von einem halbreflektierenden Spiegel 158 durchgelassen. Das durchgelassene Licht wird auf einer lichtempfindlichen Einrichtung scharf# eingestellt 3 wie zum Beispiel einer Fotodiode oder einer Fotozelle l60, und das von derselben erhaltene Signal wird durch den Verstärker 162 verstärkt.Der Durchschnitt des Ausgangssignals des Verstärkers üb'er eine Zeitperiode wird in einem Durchschnittsbestimmungs- oder Glättungsstromkreis ermittelt, welcher sweckmässig aus einem Widerstands-Kapazität s-Stromkreis mit einer langen Zeitkonstante besteht. Das augenblickliche Ausgangssignal^ des Verstärkers 162 wird mit dem Durchschnittswert in einem Differentialverstärker 166 verglichen, der als Vergleichseinriehtung dientiIn FIG. 5, the flash tube 20 illuminates a sample (not shown) which is viewed by a television camera 156. The light from the flash tube 20 is partially reflected (to illuminate the sample) and partially transmitted by a semi-reflective mirror 158. The transmitted light is in focus # on a photosensitive device 3 such as a photodiode or a photocell l60, and which is from the same signal obtained by the amplifier 162 verstärkt.Der average of the output signal of the amplifier üb'er a period of time in an average determination - or smoothing circuit determined, which consists in terms of a resistance-capacitance s-circuit with a long time constant. The instantaneous output of amplifier 162 is compared with the average value in a differential amplifier 166 which serves as a comparison device
Das System der Figur 5 ist dazu bestimmt, in ein Bildanalysiersystem eingeschaltet zu werden, in welchem die Kamera 156 jedes Feld einer Aufeinanderfolge von Feldern abtastet und ein Videosignal liefert, welches verarbeitet wird und an welchem Messungen ausgeführt werden. Die Aufeinanderfolge von Feldern kann von einer einzigenThe system of FIG. 5 is intended to be used in an image analysis system to be turned on in which the camera 156 scans each field of a succession of fields and provides a video signal, which is processed and on which measurements are carried out. The sequence of fields can be from a single
Probe erhalten werden, indem eine relative Bewegung zwischen der Probe und der Kamera erzeugt wird, oderiann sich aus der Anordnung einer Aufeinanderfolge ähnlicher Objekte in dem Blickfeld der Kamera ergeben. In jedem Fall wird jedes Feld durch einen Lichtblitz M 70/36 ι·.''.Sample can be obtained by creating a relative movement between the sample and the camera, or can be derived from the arrangement a succession of similar objects in the field of view of the camera result. In any case, each field is marked by a flash of light M 70/36 ι ·. ''.
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der Blitzröhre 20 beleuchtet und das so auf der Fotokatode der Kameraröhre erzeugte Bild wird später während einer Ableseabtastung in der oben beschriebenen Weise abgetastet. Zu diesem Zweck wird der Durchschnittsbestimmungsstromkreis 164 eingestellt, um den Durchnitt des Lichtausbeutewertes vom Verstärker 162 über eine Anzahl von Feldabtastungen zu ermitteln.of the flash tube 20 is illuminated and the image thus produced on the photocathode of the camera tube is later during a reading scan scanned in the manner described above. To do this, the averaging circuit 164 is set up, around the average of the light output value from the amplifier 162 over a number of field scans.
Der dem Differentialverstärker I66 zugeführte Durchschnittswert besteht daher aus einem Signal, welches die mittlere Lichtausbeute der Blitzröhre 20 darstellt und das positive oder negative Differenzsignal, das am Ausgang des Differentialverstärkers I66 nach irgendeinem besonderen Lichtblitz erhalten wird, stellt die Divergenz der Lichtausbeute dieses Lichtblitzes von dem mittleren Wert dar. Dieses Differenzsignal wird für die Dauer der nachfolgenden Ableseabtastung in einem Haltestromkreis I68 festgehalten, welcher am Ende der Ableseabtastung zurückgestellt wird. Der so festgehaltene Wert kann verwendet werden, um die Veränderung in der Lichtausbeute der Blitzröhre 20 zu kompensieren.The average value fed to differential amplifier I66 therefore consists of a signal which represents the average light output of the flash tube 20 and the positive or negative Difference signal obtained at the output of the differential amplifier I66 after any particular flash of light the divergence of the light output of this light flash from the mean value. This difference signal is for the duration of the following Reading sample held in a holding circuit I68 which is reset at the end of the reading sample. Of the The value thus recorded can be used to compensate for the change in the light output of the flash tube 20.
Das Ausgangssignal der Kamera 156 wird einem Eingang einer Vergleichseinrichtung 170 zugeführt, welche den Teil eines Detektors für das Bildanalysiersystem bildet. Der andereEingang wird von der Anzapfung eines Potentiometers 172 abgeleitet. Die Vergleichseinrichtung 170 soll dem Knotenpunkt 174 ein Signal binärer Art zuführen, welches einen Zustand 1 aufweist, wenn die augenblickliche Amplitude des Videosignals der Kamera 156 die auf dem Potentiometer 172 eingestellte Bezugsspannung überschreitet,und einen Zustand 0, wenn die augenblickliche Amplitude unter diese Bezugsspannung-absinkt. Die Bezeichnung überschreiten soll eine relative 1 bedeuten und umfasst sowohl positiv gerichtete Schwankungen, welche übereine Bezugsspannung hinausgehen, als auch negativ gerichtete Schwankungen, welche unter eine Bezugsspannung abnehmen.The output of the camera 156 becomes an input of a comparator 170, which forms part of a detector for the image analysis system. The other entrance will derived from the tapping of a potentiometer 172. The comparison device 170 should send a binary signal to node 174 Type, which has a state 1, if the current amplitude of the video signal of the camera 156 the exceeds the reference voltage set on potentiometer 172, and a state 0 when the instantaneous amplitude falls below this reference voltage. The designation is supposed to exceed mean a relative 1 and includes both positive-going fluctuations which go beyond a reference voltage also negatively directed fluctuations, which are below a reference voltage decrease.
Die Impulse der Vergleichseinrichtung 170 werden für die Analyse einem Berechnungsstromkreis 51 (Figur 1) zugeführt,Die Impulse können elektrisch zerhackt werden, zum Beispiel durch ein TorThe pulses from the comparator 170 are used for analysis a calculation circuit 51 (Figure 1) supplied, the pulses can be hacked electrically, for example through a gate
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(Pigur 1), das in Figur 5 nicht dargestellt ist. Die Kompensation der veränderlichen Lichtausbeute wird durch Veränderung des Potentials erzielt, das dem Potentiometer 172 zugeführt wird. Zu diesem Zweck enthält die Stromzuführung für das Potentiometer einen Verstärker I76 mit veränderlichem Verstärkungsfaktor, der durch das Ausgangssignal des Differentialverstärkers I66 geregelt wird, welches für jede Ableseabtastung aufrechterhalten wird, und dessen Eingang eine entsprechende Spannung von einer.(nicht dargestellten) Quelle zugeführt wird, die mit dem Knotenpunkt 177 verbunden ist, und welche beispielsweise der Spitzenweissamplitude des Videosignals der Kamera 156 äquivalent ist. Der Verstärker 176 hat die Aufgabe, die Spannung am Potentiometer 172 bei einer Zunahme der Lichtausbeute am Ausgang des Verstärkers 162 zu vergrössern und die Spannung in dem Fall zu verringern, dass ein Absinken der Lichtausbeute am Ausgang des Verstärkers I62 relativ zu dem vom Durchschnittsbestimmungsstromkreis l64 erhaltenen mittleren Wert der Lichtausbeute er—· folgt.(Pigur 1), which is not shown in FIG. The compensation of the variable light output is achieved by changing the Potential achieved, which is fed to the potentiometer 172. For this purpose it contains the power supply for the potentiometer a variable gain amplifier I76, the regulated by the output of differential amplifier I66 which is maintained for each reading sample and its input a corresponding voltage of one. (not shown) source, which is connected to the node 177, and which, for example, the peak white amplitude of the video signal from camera 156 is equivalent. The job of the amplifier 176 is to control the voltage at the potentiometer 172 to increase with an increase in the light yield at the output of the amplifier 162 and the voltage in that case to increase reduce that a decrease in the light output at the output of amplifier I62 relative to that of the averaging circuit The mean value of the luminous efficacy obtained in 164 follows.
Ein Bildanalysiersystem, welches die in Figur 5 gezeigte Abänderung enthält, kann eine Aufeinanderfolge von Feldern analysieren, von welchen jedes.einen ähnlichen, aber verschiedenenArtikel einer Reihe von beispielsweise serienmässig erzeugten Artikeln enthält, bei welchen sich das von den getrennten Artikeln reflektierte oder durchgelassene Licht von Feld zu Feld verändern kann und bei welchen sich die Lichtausbeute der Quelle 20 ebenfalls von Feld zu Feld verändern kann.An image analyzing system employing the modification shown in FIG can analyze a succession of fields, each of which contains a similar but different article of a Contains series of articles produced in series, for example, in which this is reflected by the separate articles or transmitted light can change from field to field and in which the light output of the source 20 also varies Can change field to field.
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|---|---|---|---|---|
| US3934136A (en) * | 1974-05-06 | 1976-01-20 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Threshold signal circuitry for scanning apparatus |
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| US3944979A (en) * | 1974-12-23 | 1976-03-16 | Data Source Corporation | Method and apparatus for illuminating an object bearing indicia |
| FR2402868A1 (en) * | 1977-09-12 | 1979-04-06 | Usinor | METHOD AND APPARATUS FOR DETECTION OF SURFACE FAULTS ON A HIGH SPEED TRAVELING BELT |
| US4152723A (en) * | 1977-12-19 | 1979-05-01 | Sperry Rand Corporation | Method of inspecting circuit boards and apparatus therefor |
| JPS56158636A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-07 | Olympus Optical Co | Photographing apparatus |
| DD208872A5 (en) * | 1981-11-26 | 1984-04-11 | Secr Defence Brit | PICTURE SYSTEM |
| US4656663A (en) * | 1984-08-06 | 1987-04-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method of film inspection with a microscopical image analyzer |
| US4644178A (en) * | 1984-12-06 | 1987-02-17 | Warner Lambert Technologies, Inc. | Signal processing for optical image sensor |
| US4877965A (en) * | 1985-07-01 | 1989-10-31 | Diatron Corporation | Fluorometer |
| USRE34782E (en) * | 1985-07-01 | 1994-11-08 | Diatron Corporation | Fluorometer |
| JPS63127148A (en) * | 1986-11-17 | 1988-05-31 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | Surface inspection apparatus |
| JPS63269003A (en) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Apparatus for detecting position of crystallization interface |
| FI78206B (en) * | 1987-08-14 | 1989-02-28 | Tamfelt Oy Ab | ETT FOERFARANDE FOER ATT INSPELA BILDER AV ETT SNABBT ROERANDE OBJEKT MED VIDEO. |
| US5067020A (en) * | 1989-12-14 | 1991-11-19 | Eastman Kodak Company | Dual sensor film scanner having coupled optics and a video viewfinder |
| US5298963A (en) * | 1992-02-26 | 1994-03-29 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Apparatus for inspecting the surface of materials |
| JP2002092616A (en) * | 2000-09-20 | 2002-03-29 | Hitachi Ltd | Individual authentication device |
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| US7285424B2 (en) | 2002-08-27 | 2007-10-23 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Membrane-based assay devices |
| US7943395B2 (en) | 2003-11-21 | 2011-05-17 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Extension of the dynamic detection range of assay devices |
| US20050112703A1 (en) | 2003-11-21 | 2005-05-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Membrane-based lateral flow assay devices that utilize phosphorescent detection |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3517167A (en) * | 1966-12-28 | 1970-06-23 | Bell & Howell Co | Feedback light control system |
| US3577153A (en) * | 1967-08-23 | 1971-05-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | Image pickup apparatus |
| US3567854A (en) * | 1968-10-23 | 1971-03-02 | Gen Electric | Automatic brightness control for x-ray image intensifier system |
| US3624291A (en) * | 1968-12-28 | 1971-11-30 | Olympus Optical Co | Optically interlaced scanning and reproducing apparatus using multiple drums to permit scanning of motion picture film or stationary film |
| DE1905223A1 (en) * | 1969-01-28 | 1970-08-13 | Loewe Opta Gmbh | Electronic flash unit with flash duration control device |
| GB1318037A (en) * | 1969-10-31 | 1973-05-23 | Image Analysing Computers Ltd | Television picture production |
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