DE2552694A1

DE2552694A1 - System zur aufzeichnung und wiedergabe von informationen

Info

Publication number: DE2552694A1
Application number: DE19752552694
Authority: DE
Inventors: Walther Dr Ing Hess; Meckesheim Dipl Ing Ruhmkorf; Guenter Dr Rer Nat Zeifang
Original assignee: Witec Wissenschaftliche Instrumente und Technologie GmbH
Current assignee: Witec Wissenschaftliche Instrumente und Technologie GmbH
Priority date: 1975-11-25
Filing date: 1975-11-25
Publication date: 1977-06-02

Description

System zur Aufzeichnung und Widerqabe von Informationen.
Die Erfindung betrifft ein System, mit dem auf photographischen Film Informationen in digitalisierter Form gespeichert und wieder ausgelesen werden können. Dazu wird ein bewegter photographischer Film mit Hilfe einer Reihe von n Lichtemissionsdioden so belichtet, daß die binär kodierten Informationen in Form eines entsprechenden Musters von geschwärzten und nicht geschwärzten Bereichen auf dem entwickelten Film dargestellt sind. Ein solches System wird immer dann vorteilhaft eingesetzt werden können, wenn einmalige Vorgänge mit hohem Informationsgehalt im Echtzeitverfahren archivierbar gespeichert werden sollen, wobei der Film als kostengünstiger Speicher die spätere Rekonstruktion und Analyse zahlreicher Einzelvorgänge ermöglicht.
Es sind bereits Verfahren und Geräte zur Aufzeichnung binär kodierter Informationen auf photographischen Film bekannt, wobei als Lichtquelle Oszillographenröhren oder Laser verwendet werden. Bei der Verwendung von Laserlichtquellen sind aufwendige und in der Geschwindigkeit begrenzte Ablenk- und Modulationseinrichtungen notwendig.
Ein Vorteil der Erfindung gegenüber den oben angegebenen Verfahren besteht darin, daß durch die Verwendung einer Reihenanordnung von n lichtemittierendei# Dioden (LED) n bit gleichzeitig gespeichert und dadurch höhere Speichergeschwindigkelten erreicht werden können. Das Lesen der gespeicherten Informationen geschieht mit einer Reihenanordnung von n lichtempfindlichen Dioden.auf die das auf dem Film gespeicherte Muster mit Hilfe einer Lichtquelle und eines geeigneten optischen Systems abgebildet wird. Durch das mechanische System sowohl des Aufzeichnungsteils als auch des Wiedergabeteils ist gewährleistet, daß immer eine feste Zuordnunq der i-ten lichtemittierenden Diode über die i-te Datenspur auf dem Film zur i-ten Empfangsdiode gegeben ist. Diese Eigenschaft des erfindungsgemäßen Systems bietet gegenüber anderen Systemen den Vorteil, daß zur Wiederauffindung der Informationen nur ein Minimum an Adressinformationen not wendig ist, wenn man die geometrisch ähnlichen und eindeutig definierten Strukturen der Schreib- und Leseanordnungen in Betracht zieht. Der Film wird bei jedem Aufnahme- und Lesevorgang senkrecht zu den n-reihigen Diodenzeilen mit der konstanten Geschwindigkeit v bewegt. Wenn die Belichtungszeit (= Einschaltdauer der LED's)A T beträgt und zwischen den Belichtungen die Pause t t zur Trennung der Spalten mit n bit notwendig ist, dann beträgt die notwendige Film länge für n bit# b s = v (nT T +# at). Eine Menge von n bit wird also in k Spalten zu je n bit gespeichert, wobei die notwendige Filmlänge s = k t s beträgt.
Das Auslesen geschieht ebenfalls spaltenweise, wobei der Film mit der kontinuierlichen Lesegeschwindigkeit vL senkrecht zur n-reihigen Lesediodenzeile bewegt wird. Jede der n Spuren auf dem entwickelten und beleuchteten Film wird von einer zugeordneten Diode mit Hilfe eines optischen Abbildungssystems abgetastet. Die Empfangsdioden werden in zyklischer Reihenfolge abgefragt, wobei ein dem Filmmuster entsprechendes puls-code-moduliertes Signal erzeugt wird.
Von Bedeutung ist dabei, daß zwischen Filmgeschwindigkeit und Abfragetakt keinerlei Synchronisation notwendig ist, wie sie zum Beispiel beim Lochstreifenleser durch die besondere Taktspur erzeugt wird. Diese vorteilhafte Eigenschaft des erfindungsgemäßen Systems basiert auf der Tatsache, daß jede Spalte der gespeicherten n bit, sowie die Spaltenzwischenräume mehrmals abgefragt werden, und durch eine fehlerkorrigierende Verarbeitung des redundanten Signals die gespeicherte Originalnachricht aufgrund der festgelegten Dekodiervorschriften wieder erzeugt wird. Hierbei ist wieder die schon erwähnte eindeutig definierte Reihenfolge der Nachrichten -bit auf dem Film für die Reproduzierbarkeit ohne besondere Adressenauswertung von Bedeutung.
Das Aufzeichnungsverfahren ist in Fig. 1 näher erläutert.
Die n-lichtemittierenden Dioden (2) auf dem gemeinsamen Substrat (1) werden über eine Abbildungsoptik (4) auf den Film (3) abgebildet. Jeder Diode ist ein Ort (5) auf dem Film zugeordnet.
Die n LED können einzeln angesteuert werden, so daß n-bit Worte parallel aufgezeichnet werden können.
Durch Bewegung des Filmes in z-Richtung ist damit eine serielle Aufzeichnung von jeweils n-bit-Wörtern möglich.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Auslesen der Information aus dem entwickelten Film anstelle der n LED eine Reihenanordnung von n Photodioden vorgesehen ist. Das Ausleseverfahren ist in Fig. 2 näher erläutert. Der Film (8) wird mit einer Lichtquelle (6) über ein Kondensorsystem (7) beleuchtet und auf die Dioden (lo) mit Hilfe der Abbildungsoptik (9) abgebildet. Die n Empfangsdioden befinden sich auf dem Substrat (11). Zwischen den n LED, den auf dem Film aufgezeichneten Punkten (5) und den n Photodioden (lo) besteht somit eine geom. Zuordnung, die es erlaubt, aus den n-Photodiodensignalen die ursprüngliche Information zu rekonstruieren.
Durch Bewegung des Filmes in z-Richtung können somit jeweils n-bit-Wörter seriell ausgelesen werden, Das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren ist insbesondere dazu geeignet, Bildinformationen, welche durch zeilenweise Abtastung erzeugt werden, im Echtzeitverfahren archivierbar in digitaler Form zu speichern.
Als vorteilhafte Anwendung der Erfindung wird im Folgenden als Beispiel die Speicherung eines Wärmebildes näher erläutert: Das zu speichernde Wärmebild besteht aus 300 Zeilen zu je 300 Bildpunkten, wobei eine Zeile in ca. 0,5 ms abgetastet wird. Am Zeilenende weist der Wärmebildsensor eine Totzeit von ca. 2,8 ms auf, die bis zum Abtastbeginn der neuen Zeile vergeht. Das Videosignal soll in 64 Stufen quantisiert werden, d.h. für die digitale Aufzeichnung eines Bildpunktes sind 6 bit notwendig.
Der prinzipielle Aufbau des Aufzeichnungsgerätes ist in Fig. 3 skizziert.
Das vom Wärmebildgerät (12) erzeugte Videosignal einer Bildzeile wird im Analog-Digitalwandler (13) digitalisiert und über ein Tor (14) im Speicher (15) gespeichert. Die 300 Bildpunkte der folgenden Zeile werden über die Torschaltung (14) in den Speicher (16) eingelesen. Während in den Speicher (16) digitale Information eingelesen wird, erfolgt über das Tor (17) das Auslesen der Information des Speichers (15). Über die n Ausgänge des Serien-Parallelwandlers (18) wird das aus n-lichtemittierenden Dioden bestehende lineare Array (1,2) angesteuert, wobei jeder der n-Dioden (2) ein bit zugeordnet wird. Die Dioden werden über eine Abbildungsoptik (4) auf den bewegten Film (3) abgebildet. Durch Verwendung der beiden Zwischenspeicher (15) und (16), die im vorliegenden Beispiel eine Speicherkapazität von je 300 Worte zu je 6 bit aufweisen, ist es möglich, eine Wärrnebild von insgesamt 300 x 300 x 6 bit = 540 000 bit ohne umfangreichen Pufferspeicher im Echtzeitverfahren archivierbar zu speichern.
Das Auslesegerät ist in Fig. 4 näher skizziert.
Im Auslesegerät wird der Film (8) von der Lampe (6) über das Kondensorsystem (7) beleuchtet und über das Objektiv (9) auf das Empfangsdiodenarray (lo, 11) abgebildet. Während des Auslesens wird der Film senkrecht zur Ausdehnungsrichtung des Arrays bewegt. Das Ausgangssignal der zyklisch abgefragten Empfangsdioden (lo) wird einer Entscheidungslogik (19) zugeführt. Diese Entscheidungslogik erkennt, wann ein n#bit-Wort ausgelesen ist, und steuert den weiteren Signalfluß derart, daß am Ausgang (20) die Information der einzelnen Bildpunkte nacheinander anstehen, während an den husgängen (21) und (22) die Nummer der Zeile bzw. die des Bild-.punktes in der Zeile digital vorliegen.
Durch Digital-Analogwandlung des Signals am Ausgang (20) und Erzeugung von entsprechenden Ablenkspannungen aus den Signalen an den Ausgängen (21) und (22) kann das Wärmebild auf einem Monitor (23) rekonstruiert werden.
Leerseite

Claims

Patentari sp iche X System zum Speichern und Wiederauslesen digitaler Information auf photographischem Film,dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung durch Belichtung des Filmes durch eine mit einem optischen System auf den Film senkrecht zurLaufrichtung des Filmes abgebildete lineare Anordnung von n lichtemittierenden Dioden derart erfolgt, daß entsprechend der in n-bit-Worte kodierten Information die Dioden kurzzeitig angeschaltet werden und daß Wortrate und Filmgeschwindigkeit so aufeinander abgestimmt sind, daß die den Worten entsprechenden Schwärzungen des Filmes geometrisch in Filmlaufrichtung voneinander getrennt sind, ferner dadurch gekennzeichnet, daß zum Auslesen der Information der Film entwickelt wird und in der Ausleseeinrichtung mit einer Lichtquelle bestrahlt und durch ein optisches System auf eine der Sendediodenanordnung ähnliche Reihenanord nung von mindestens n Photodioden abgebildet wird, derart, daß eine definierte unveränderliche Zuordnung der i-ten Sendediode über die i-te Datenspur auf dem Film zur i-ten Photodiode besteht.
2 Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung von Videosignalen diese Signale zeilenweise binär digitalisiert werden, zwischengespeichert werden und durch eine Kodier- und Zuordnungsschaltung derart umgeformt werden, daß die Information an n-parallelen Ausgängen zur Ansteuerung der n Photodioden zur Verfügung steht.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß Wärmebildinformationen im Echtzeitverfahren digital gespeichert werden können.