DE2709608C2 - Einrichtung zur automatischen Positionierung eines Mikroplanfilmes in einem Lesegerät - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Positionieren eines auf der Filmbühne eines Lese- oder Rückvergrößerungsgerätes angeordneten Mikroplanfilmes nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es sind Einrichtungen der genannten Art bekannt, bei denen die Positionierung der Bildbühne mit Hilfe einer digital arbeitenden Schrittmotorsteuerung oder einer analog arbeitenden Nachlaufsteuerung vorgenommen wird. In beiden Fällen besteht eine feste Beziehung zwischen den in die Steuerung eingegebenen Koordinatenwerten des gesuchten Mikrofilmbildes und der von der Bildbühne eingenommenen Endposition. Ein solches Gerät ist z. B. beschrieben in der DE-OS 25 45 499.

Voraussetzung für ein zufriedenstellendes Arbeiten einer Positioniersteuerung ist aber, daß der Mikroplanfilm in bezug auf die Bildbühne immer in derselben Position bleibt und keiner Längenausdehnung durch Temperatur- oder Luftfeuchtigkeitseinflüsse unterworfen ist. Nur dann bleibt das flächenhafte Raster der Einzelbilder des Mikroplanfilmes in der richtigen Zuordnung zu dem Raster der möglichen Positionen der Bildbühne.

Verändert sich diese Zuordnung nur um kleine Beträge, so tritt auf der Betrachtungsfläche des Lesegerätes eine um den Rückvergrößerungsfaktor des Geräies verstärkte Bildverschiebung auf, die häufig dazu führt, daß das gesuchte Bild nicht mehr vollständig auf der Betrachtungsfläche wiedergegeben wird. Dies ist z. B. der Fall bei einem Gerät nach der genannten DE-OS 25 45 499.

Sollen in einem solchen Lesegeräten mehrere Mikroplanfilme ausgewertet werden, so muß bei jedem Filmwechsel der neue Film genau orientiert in die Bildbühne eingelegt werden. Anschläge für den Planfilm innerhalb der Bildbühne dienen dabei als Hilfe, sind aber in vielen Fällen für die zu fordernde Genauigkeit nicht ausreichend. Durch nicht genügend genauen Schritt der Mikroplanfilme beim Herstellungsprozeß kommt es zu einem Versatz der Filmbilder gegenüber der Außenkontur des Filmes, so daß eine Horizontalverschiebung des Filmes innerhalb der Bildbühne notwendig wird. Eine eventuell vorhandene Schiefläge des Mikroplanfilmes in der Bildbühne muß ebenfalls korrigiert werden, um ein kontinuierliches Weglaufen der Bilder auf der Betrachtungsfläche in einer Richtung beim Durchlaufen einer Zeile oder Spalte zu vermeiden. Dazu müssen die Zeilen und Spalten des Filmes genau parallel zu den Bewegungsrichtungen der Bildbühne ausgerichtet werden. Im Falle einer langer dauernden Benutzung kann zusätzlich eine Dehnung oder Schrumpfung der Mikroplanfilme infolge von Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsschwankungen eintreten, was zu einer Änderung der Filmteilung und damit ebenfalls zu Bildverschiebungen führt. Die genannten Einflüsse wirken sich insbesondere bei hohen Rückvergrößerungsfaktoren und großen Mikroplanfilmen sehr nachteilig auf die erzielbare Positioniergenauigkeit der Mikrofilmbilder auf der Betrachtungsfläche aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum automatischen Positionieren des auf einer Filmbühne angeordneten Mikroplanfilmes zu schaffen, die insofern über die bereits bekannten Positioniereinrichtungen hinausgeht, als durch sie eine zusätzliche Nach-Positionierung erfolgt, durch welche alle zu Ungenauigkeiten der Positionierung führenden Einflüsse weitgehend selbsttätig kompensiert werden.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch eine Einrichtung gelöst, welche die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale aufweist.

Die Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß durch optoelektronische Sensoren, die von dem Filmbild auf der Betrachtungsfläche erreichte Position überwacht wird und bei einer Abweichung von der Sollposition eine elektrische Rückmeldung an die Steuerungselektronik der Positioniermotore stattfindet, die im Sinne einer Verkleinerung der Abweichung wirkt Zu diesem Zweck dienen mehrere Fotosensoren, die im Film enthaltene Markierungen und Leitlinien im vergrößerten Bild auf oder hinter der Betrachtungsfläche im Vorbeilaufen während des Positioniervorganges nach Zahl und Richtung auswerten. Zur Vereinfachung des Vorganges findet die Positionierung in zwei Schritten nacheinander erst in der einen, dann in der anderen Koordinatenrichtung statt. Die Bewegungsrichtung der Bildbühne erfolgt dabei immer parallel zu den Zeilen oder Spalten des Mikroplanfilmes. Dadurch wird es ermöglicht, daß zwischen den Zeilen bzw. Spalten im Film einbelichtete Leitlinien von einem speziell dafür ausgebildeten optoelektronischen Kantensensor während des Laufes in ihrer seitlichen Position überwacht werden können. Tritt

eine Abweichung von der Sollposition der Leitlinie auf, so muß eine Korrektur senkrecht zur gerade vorherrschenden Bewegungsrichtung der Bildbühne vorgenommen werden. Dazu wird das elektrische Signal des Kantensenors der Steuerelektronik eines Positioniermotors zugeführt, der eine Verschiebung der Bildbühne in der zu diesem Zeitpunkt in Ruhe befindlichen anderen Koordinatenrichtung oder eine Drehung der gesamten Bildbühne um eine zur Filmebene senkrechte Achse bewirkt. Durch geeigneten Richtungssinn des zurückgeführten Signals des Kantensensors werden so automatisch die Leitlinie und damit die Zeilen bzw. Spalten des Mikroplanfilms in der richtigen Position auf der Betrachtungsfläche gehalten.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird für die Feinpositionierung der Bildbühne senkrecht zur gerade vorherrschenden Bewegungsrichtung der Positionierantrieb der jeweils anderen Koordinate ausgenutzt. Dadurch werden zusätzliche Positioniersteuerungen für die Korrektur bei einer Schieflage des Films eingespart. Bewegt sich die Bildbühne z. B. gerade parallel zur Spaltenrichtung des Mikroplanfilms (y-Richtung), so dient der Motor für den Transport in Zeilenrichtung (x-Richtung) zur Feinkorrektur eventuell vorhandener Abweichungen in Ar-Richtung und umgekehrt. Durch diesen Vorgang wird es ermöglicht, daß mit nur zwei Positioniermotoren auch bei schief in die Bildbühne eingelegten Mikroplanfilmen die Einzelbilder richtig positioniert werden können.

Zur Auffindung der gewünschten Zeile oder Spalte bzw. des gewünschten Einzelbildes innerhalb der schon richtig positionierten Zeile oder Spalte des Mikroplanfilms dient eine Abzählvorrichtung. Mit Hilfe eines weiteren Fotosensors werden Hell-Dunkel-Markierungen, die in oder unmittelbar neben den Leitlinien in den Mikroplanfilm einbelichtet sind, registriert und in elektrische Impulse umgewandelt. Jeder Bildposition ist in Zeilen- und Spaltenrichtung mindestens eine solche Markierung zugeordnet, so daß durch die Zahl der registrierten Impulse während des Vorbeilaufens die jeweils erreichte Bildposition definiert ist. Da der Positioniervorgang in A- und y-Richtung immer in bzw. kurz vor der Nullposition beginnt, kann mit Hilfe eines elektronischen Vorwahlzählers die gewünschte Bildposition in die Steuerung eingegeben werden. Entspricht die Zahl der registrierten Impulse dem vorgewählten Wert, so ist die richtige Bildposition erreicht und der Positionierantrieb wird abgeschaltet. Sollte in diesem Moment die endgültige Position noch nicht genügend genau erreicht sein, so tritt automatisch eine Feinpositionierung ein. Dazu wird die augenblickliche Lage der Hell-Dunkel-Übergänge der Abzählmarkierung von einem weiteren Fotosensor erfaßt. Die Signale der beiden Sensoren werden der Steuerelektronik des zuletzt abgeschalteten Motors in dem Sinne zugeführt, daß durch einen selbsttätigen Abgleichvorgang die Abzählmarkierung genau zwischen die beiden Fotosensoren zu liegen kommt. Damit ist dann auch die genaue Bildposition erreicht. Das Verfahren hat neben der zuverlässigen Positionierung den Vorzug, daß nicht nur ein bestimmtes Raster von fest vorgegebenen Bildpositionen angefahren werden kann. In gewissen Grenzen ist bei festem Rückvergrößerungsfaktor des Gerätes die Teilung der Mikroplanfilme und damit die Zahl der Zeilen und Spalten im Film frei wählbar, sofern die Abzählmarkierung in der Abbildung gleich groß wiedergegeben werden kann. Wird der Rückvergrößerungsfaktor durch ein Wechselobjektiv dem Verkleinerungsmaßs'ab des Films angepaßt, so wird es in einem weiten Bereich möglich. Filme unterschiedlicher Teilung im gleichen Lesegerät nur durch Eingabe der Koordinatenwerte automatisch zu positionieren.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in F 13.1 dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben und der zeitliche Ablauf des Positioniervorganges näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Schalle tungsanordnung zur Positioniersteuerung in zwei Koordinaten.

F i g. 2 zeigt einen Ausschnitt des entsprechenden Mikroplanfilms.
Gemäß Fig. 1 sind der Positioniermotor 1 für die y-Richtung und der Positioniermotor 2 für die Ar-Richtung einerseits an Masse und andererseits an den Ausgang des Operationsverstärkers 3 bzw. 4 angeschlossen. Die Operationsverstärker werden mit der positiven Spannungsquelle 5 und der negativen Spannungsquelle 6 betrieben. Dadurch wird Links- und Rechtslauf der Positioniermotore ermöglicht. Die nicht invertierenden Eingänge der Operationsverstärker sind mit Vergleichsspannungsteilern, gebildet aus den Festwiderständen 7 und 8 bzw. 9 und 10, verbunden. Der invertierende Eingang von Operationsverstärker 3 ist mit einem Spannungsteiler _aus dem Festwiderstand 13 und dem Fotowiderstand 14 verbunden. Der Fotowiderstand 14 dient als Kantensensor für die in x-Richtung verlaufende Leitlinie 16 und ist als linear ausgedehnter Fotowiderstand ausgebildet, der von dem Hell-Dunkel-Übergang der Leitlinie etwa zur Hälfte abgedeckt wird. Entsprechend ist der invertierende Eingang von Operationsverstärker 4 mit dem Spannungsteiler aus dem Festwiderstand 11 und dem Fotowiderstand 12 verbunden, der als Kantensensor für die in y-Richtung verlaufende Leitlinie 15 wirkt. Innerhalb der hellen Leitlinien sind die jedem Einzelbild zugeordneten Abzählmarkierungen 17 bzw. 18 als dunkle Balken ausgebildet.

Die Lage dieser Markierungen wird von den Fotodiöden 19 und 20 bzw. 21 und 22 registriert. Der Abstand von je zwei dieser Dioden und die Länge der Abzählmarkierung im Verhältnis zur gesamten Bildfeldbreite wird so bemessen, daß nur dann beide Dioden voll beleuchtet werden und ein Η-Signal abgeben, wenn die schwarze Balkenmarkierung genau zwischen ihnen liegt. Weiterhin sind die Eingänge der Operationsverstärker mit den Kollektoranschlüssen der Transistoren 23, 24,25,26 verbunden. Mit den Transistoren 23 und 25 kann bei entsprechender Ansteuerung L-Potential an die invertierenden Eingänge der Operationsverstärker gelegt werden. Dadurch wird Vorwärtslauf der Motore mit voller Geschwindigkeit erzielt. Mit den Transistoren 24 und 26 kann L-Potential an die nicht invertierenden Eingänge der Operationsverstärker gelegt werden, wodurch Rückwärtslauf der Motore mit voller Geschwindigkeit erreicht wird.

Die logische Verknüpfung der Ausgangssignale der Fotosensoren 19, 20 und des Ausgangssignals des Vorwahlzählers 43 für die y-Richtung durch die Gatter 28, 29, 30, 32, 33 und die Inverter 27 und 31 dient zur Ansteuerung der Transistoren 23 und 24 und damit zur Festlegung der Drehrichtung des Motors 1 für die y-Richtung. Eine entsprechende Verknüpfung ist für die A'isgangssignale der Fotosensoren 21, 22 und des Vor-

b5 wahlzählers 44 für die Α-Richtung mit Hilfe der Gatter 37, 38, 39,41,42 und der Inverter 35 und 40 vorgesehen. Zusätzlich kann das Ausgangssignal des Galters 37 durch das Und-Gatter 36 blockiert werden, wenn am

Ausgang von Gatter 28 oder am Eingang vom Inverter 31 Η-Pegel ansteht. Der H-L-Übergang am Ausgang der Fotosensoren 19 und 21 beim Vorbeilaufen der Abzählmarkierung wird als Zählimpuls den Vorwahlzählern 43 bzw. 44 zugeführt. Das Setzen der Vorwahlzähler erfolgt über die Koordinaten-Eingabetastatur 45. Dabei werden in der vorliegenden Anordnung die zwei zuerst eingegebenen Ziffern als .y-Koordinate interpretiert und dem Vorwahlzähler 43 zugeführt, während die zwei danach eingegebenen Ziffern als x-Koordinate dem Vorwahlzähler 44 zugeführt werden.
Die Funktionsweise ist folgende:
In der Ausgangsstellung befindet sich die Bildbühne in dem Nullpunkt des x-y-Koordinatensystems. Die Transistoren 23, 24, 25, 26 sind nicht durchgeschaltet, d. h. die Balkenmarkierungen 17 und 18 des der Nullposition entsprechenden Mikrofilmbildes sind zwischen den Fotosensoren 19 und 20 bzw. 21 und 22 positioniert und die Vorwahlzähler 43 und 44 sind auf Null gesetzt. In diesem Zustand werden durch die selbstabgleichenden Nachlaufsteuerungen, gebildet aus den Motoren 1 und 2, den Kantensensoren 12 und 14 und den Operationsverstärkern 3 und 4 einschließlich der zugehörigen Widerstandsbeschaltungen, die beiden Leitlinien 15 und 16 für y- und x-Richtung genau in Position gehalten. Werden nun über die Koordinaten-Eingabetastatur die beiden Vorwahlzähler 43 und 44 gesetzt, so wird zunächst nur der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 3 durch den Transistor 23 auf L-Pegel geschaltet. Der Motor 1 für die Positionierung in 7-Riehtung läuft mit voller Geschwindigkeit vorwärts. Der Motor 2 für die Positionierung in Ar-Richtung bleibt zunächst in Ruhe. Nur wenn die in y-Richtung verlaufende Leitlinie 15 infolge einer Schieflage des Mikroplanfilms während des Laufes seitlich auswandert, kommt über den Kantensensor 12 ein Signal an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 4, so daß durch eine kleine Korrektur in ^-Richtung mit Hilfe des Motors 2 die Leitlinie 15 in ihrer Position stabilisiert wird.

Während des Laufes in y-Richtung gelangen die von den Abzählmarkierungen 17 im Fotosensor 19 erzeugten Zählimpulse an den Zähleingang des Vorwahlzählers 43. Nach der vorgewählten Zahl von Bildschritten ist Gleichstand erreicht und der Ausgang des Zählers schaltet von H- auf L-Pegel. Liegt in diesem Moment die Abzählmarkierung 17 bereits zwischen den Fotosensoren 19 und 20, so sind die Ausgänge von Gatter 28 und Inverter 31 beide auf L-Pegel, d. h. der Motor 1 bleibt stehen. In der Regel ist aber bei erreichtem Gleichstand des Vorwahlzählers 43 die Abzählmarkierung 17 noch nicht genau zwischen den Fotosensoren 19 und 20 positioniert Deckt die Markierung z. B. noch den Fotosensor 19 ab, so liefert dieser an das Gatter 30 L-Signal, während Fotosensor 20 Η-Signal liefert Dadurch bleibt der Ausgang von Gatter 28 weiter auf Η-Signal, so daß Motor 1 noch weiterläuft, bis der Fotosensor 19 von L-auf Η-Pegel umschaltet und damit die Markierung 17 richtig positioniert ist Ist die Markierung dagegen bereits zu weit gelaufen und deckt den Fotosensor 20 ab, so liefert dieser ein L-Signal an das Gatter 33, während der Sensor 19 ein Η-Signal liefert Dann steht am Ausgang des Inverters 31 H- und gleichzeitig am Ausgang von Gatter 28 L-Pegel. Dadurch wird nur der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers 3 auf L-Pegel geschaltet so daß der Motor 1 rückwärts läuft, bis der Fotosensor 20 von L- auf Η-Pegel umschaltet und die Markierung wieder in der richtigen Position ist Wenn auf diese Art die Positionierung in ^-Richtung abgeschlossen ist, steht kein Digitalsignal an den Eingängen des Operationsverstärkers 3 mehr an. In diesem Zustand wird aber bereits die zur erreichten Position gehörige und in x-Richtung verlaufende Leitlinie 16 von dem Kantensensor 14 erfaßt, der nun zusammen mit dem Operationsverstärker 3 und Motor 1 nach dem Prinzip der analog arbeitenden Nachlaufsteuerung die Stabilisierung der Leitlinie 16 in y-Richtung übernimmt. In dieser Funktion arbeitet der Motor 1 während des nun folgenden Positioniervorganges in Ar-Richtung weiter. Nach abgeschlossener Positionierung in y-Richtung gelangt außerdem von den Gattern 28 und 32 her zweimal Η-Pegel an das Und-Gatter 36, so daß nun zusammen mit dem schon anstehenden Η-Pegel vom Vorwählzähler 44 hev über den Transistor 25 und Operationsverstärker 4 der Motor 2 auf Vorwärtslauf mit voller Geschwindigkeit geschaltet wird. Die weitere Positionierung in x-Richtung erfolgt dann analog zury-Positionierung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum automatischen Positionieren eines auf einer Bildbühne angeordneten Mikroplanfilmes relativ zum Abbildungsstrahlengang in einem Mikroplanfilm-Lese- oder Rückvergrößerungsgerät, bei dem die Bildbühne in zwei zueinander senkrechten Koordinatenrichtungen durch Positionierantriebe bewegt werden kann, mit einer Koordinaten-Eingabevorrichtung, die mit Vorwahlzählern für die beiden Koordinateiirichtungen in Verbindung steht,

und mit einer Digital-Analog-Steuervorrichtung zur Grob- und Feinpositionierung des gesuchten Film- is bildes durch zwei Abzählvorrichtungen,
wobei die Abzählvorrichtungen n-it Hilfe von e-sten Fotosensoren im Film enthaltene Markierungen beim Vorbeilaufen in den Vorwahlzählern registrieren, und mit Hilfe von zwei weiteren Fotosensoren zusammen mit den ersten Fotosensoren die genaue Lage der Abzählmarkierungen erkennen, und wobei die Abzählvorrichtungen über logische Verknüpfungsglieder und Transistoren Digitalsignale für Vorwärts- oder Rückwärtslauf der Stellmotore der Positionierantriebe abgeben, dadurch gekennzeichnet, daß optoelektronische Kantensensoren (12, 14) vorgesehen sind, welche die Lage von im Film enthaltenen Leitlinien (15, 16) für die beiden Koordinatenrichtungen erfassen und bei Lageabweichungen über analog arbeitende Nachlaufsteuerschaltungen (4,12; 3,14) die Stellmotore (1,2) steuern.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die analog arbeitenden Nachlauf-Steuerungen zur Feinpositionierung mit Hilfe der Operationsverstärker (3,4) die gleichen Stellmotore (1,2) benutzt werden, die auch zum Vorschub in x- und y-Richtung dienen.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kantensensoren (12, 14) linear ausgedehnte Fotowiderstände oder Fotodioden angewendet werden.