DE3239012C1 - Image display device - Google Patents
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Abstract
Description
Aus der DE-OS 17 62 090 ist ein Lichtleiterbündel tür Wiedergabezwecke beschrieben. Die Lichtleiter sind zwischen Bildpunkten einer Schirmbildfläche, einer Bildröhre und einer Austrittsebene angeordnet, die sich unmittelbar vor einem Drehspiegel (Prismenspiegel) befindet. Die freien Enden der Lichtleiter liegen linear hintereinander. Die Abtastung eines Bildes erfolgte durch sogenannte optoelektrische Wandler. From DE-OS 17 62 090 a light guide bundle is for reproduction purposes described. The light guides are between pixels of a screen image area, one Picture tube and an exit plane arranged directly in front of a rotating mirror (Prism mirror) is located. The free ends of the light guides are linearly behind one another. An image was scanned by so-called optoelectronic Converter.
Aus der DE-AS 28 10 753 ist ein Lichtleitbilndel beschrieben, das Bestandteil einer Bildabtastvorrichtung ist, bei der die einen Enden der optischen Lichtfasern längs einer geraden Abtastlinle und die anderen Enden längs eines Kreises angeordnet sind. Die kreisförmig angeordneten Enden der Lichtleitfasern werden durch ein weiteres Lichtleitbündel abgetastet, deren zugeordnete Faserenden ebenfalls kreisförmig angeordnet sind. From DE-AS 28 10 753 a Lichtleitbilndel is described that Is part of an image scanning device in which one ends of the optical Fibers along a straight scan line and the other ends along a circle are arranged. The circularly arranged ends of the optical fibers are through another fiber optic bundle scanned, the associated fiber ends as well are arranged in a circle.
Am anderen Ende der Lichtleitfasern sind Fotoempthnger vorgesehen. Zwischen den beiden zugekehrten kreisförmig angeordneten Enden der Lichtleitfasern befindet sich eine Abtastscheibe.Photo mounts are provided at the other end of the optical fibers. Between the two facing ends of the optical fibers arranged in a circle there is a scanning disc.
Aus der DE-OS 3103 959 ist eine Anordnung zur Abtastung einer Obertläche bekannt, bei der anstelle eines Lichtleitfaserbündels ein einziger Lichtlelter verwendet wird. Diese- bekannte Abtastanordnung ist Bestandteil einer elektronischen Mikrokamera. From DE-OS 3103 959 an arrangement for scanning a surface is known, in which a single Lichtlelter is used instead of an optical fiber bundle will. This known scanning arrangement is part of an electronic micro camera.
Aus der GB-PS 12 56 516 ist ein Infrarot-Linienabtastsystem bekannt, mit dessen Hilfe sogenannte Wärmediagramme gemacht werden können, um die Temperaturverteilung eines Gebietes auszuwerten. Die Faserquerschnitte der einzelnen Lichtleitfasern weisen über die Länge unterschiedliche Querschnitte auf. Auf diese Weise sollen aufnahmebedingte geometrische Verzerningen ausgeglichen werden. From GB-PS 12 56 516 an infrared line scanning system is known, with the help of which so-called heat diagrams can be made to show the temperature distribution to evaluate an area. The fiber cross-sections of the individual optical fibers have different cross-sections over the length. That way you should Geometric distortion caused by the recording can be compensated for.
Aus den vorgenannten bekannten Vorrichtungen ist erkenntlich, daß für die Übertragung eines Bildes von einem Ende eines aus einem Lichtfaserbündel bestehenden Kabels zum anderen Ende für die Projektion des Bildes an der einen Endfläche des Lichtfaserkabels eine Linse verwendet wird. Für eine gute Bildübertragung ist es jedoch notwendig, daß die einzelnen Lfchtfasern an den beiden Enden des Kabels geometrisclT genau korrespondierende Positionen haben. Anders ist eine getreue Bildwiedergabe nicht möglich. From the aforementioned known devices it can be seen that for the transmission of an image from one end of a fiber optic bundle existing cable to the other end for the projection of the image on one end face a lens is used on the fiber optic cable. For a good image transfer it is it is necessary, however, that the individual optical fibers are attached to the two ends of the cable geometrisclT have exactly corresponding positions. Faithful image reproduction is different not possible.
Bei der Herstellung eines Lichtfaserbündels- großer Länge werden die einzelnen Lichtfasern oder Lichtfaserbündel verzwirnt, um auf diese Weise dem Kabel Flexibilität zu verleihen. Auf diese kann es auf eine Trommel aufgewickelt werden. Wenn die einzelnen Lichtfasern mitelnander verzwirnt sind, besteht jedoch die Gefahr, daß die Positionen der einielrten Fasern an den Kabelenden nicht mehr übereinstírnmen. Wenn die Zahl der Llchtfasern, aus denen elri Lichtfaserbündel sich zusammensetzt, vergrößert wird, um die zu übertragende Optik sche Abbildung genauer zu machen, kann es häufig vorkonnten, daß Lichtfasern mit Fehlerstellen, wie z. B. When making a fiber optic bundle- great length the individual optical fibers or optical fiber bundles are twisted in order to achieve the To give flexibility to cables. On top of this it can be wound onto a drum will. If the individual light fibers are twisted with each other, however, there is the risk that the positions of the single fibers at the cable ends are no longer match. If the number of light fibers that make up elri light fiber bundle composed, is enlarged to the image to be transmitted optics cal to make it more precise, it can often be the case that optical fibers with flaws, such as B.
Sprüngen oder Brüchen, Fehierstellen im wiedergegebe"-nen Bild darstellen. Auch kann es vorkommen, daß diese fehlerhaften Lichtfasern mit anderen, fehlerfreien Lichtfasern im Bündel vertauscht werden.Show cracks or breaks in the reproduced picture. It can also happen that these faulty optical fibers are connected to other faultless ones Optical fibers are interchanged in the bundle.
Bei den herkömmlichen optischen Bildübertragungen werden deshalb nur sehr dünne Faserbündel von geringer Länge für die medizinische Beobachtung innerer Organe, wie z. B. des Magens und der Speiseröhre, eingesetzt. Therefore, in conventional optical image transmissions only very thin fiber bundles of short length for medical observation of internal Organs such as B. the stomach and esophagus, used.
Es besteht jedoch ein starker Bedarf für die Anwendung optischer Bildübertragungstechmk zu entfernten Beobachtungsstellen, um in das Innere, beispielsweise eines Kernreaktors oder eines Hochofens, sehen zu können, was auf andere Weise für das menschliche Auge kaum möglich ist. Diesem Bedürfnis kann jedoch derzeit kaum Rechnung getragen werden, weil die Herstellung langer Lichtfaserbündel mit der Anzahl der benötigten Lichtfasern und der perfekten Kongruenz der geornietrischen Positionen der einzelnen Lichtfasern in den Endflächen des Bündels aus den oben gegebenen Gründen äußerst schwierig ist. However, there is a strong need for optical applications Image transmission technology to remote observation points to get inside, for example a nuclear reactor or a blast furnace to be able to see what is going for in another way the human eye is hardly possible. However, this need can hardly be met at the moment Account must be taken because the manufacture of long fiber optic bundles increases with the number the required optical fibers and the perfect congruence of the geometrical positions of the individual optical fibers in the end faces of the bundle for the reasons given above is extremely difficult.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bilddarstellungsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das auch bei Verwendung'eines Lichtfaserbündes mit einer Vielzahl von Lichtfasem, deren geometrische Positionen in den beiden Endflächen nicht genau übereinstimmen, eine getreue Darstellung des auf die vordere Stirnfläche projizierten Orlginalbildes auf der hinteren Stirniläche ermöglicht. The invention is therefore based on the object of an image display device of the type mentioned at the beginning, this also when using a light fiber bundle with a multitude of light fibers, their geometric positions in the two end faces do not match exactly, a faithful representation of the on the front face projected oral image on the posterior frontal surface.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Adreßwandler zum Speichern der Beziehung zwischen den Adressen der geometrischen Positionen der einzelnen Lichtfasern fn der vorderen Endfläche des Faserbühdels zu den Adressen der geometrischen Positionen der einzelnen Llchtfasern in der hinteren Endfläche, Ordnen der vom fotoelektrischen Wandler zugeführten eiekfrischen Signale entsprechend den Adressen der Positionen der einzelnen Lichtfasern in der hinteren Endfläche in der Ordnung der Adressen der Positionen der einzelnen LichtfaSern in der vorderen Endfläche des LichtfaserGüddes änd Abgeben der geordneten elektrischen Signale, und eine Anzeigevorrichtung für die zweldimension ale Wiedergabe der durch den Adreßwandler geordneten elektrischen Signale. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise das auf der vorderen Endfläche des Lichtfaserbundeis erzeugte Bild getreu reproduziert. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß ein Bilddarstellungsgerät geschaffen ist, das in der Lage ist, bei Verwendung eines Lichtfäserbündeis, dessen optische Fasern Sprünge o'der Brüche aufweisen, die optische Information, weiche durch' diese defekten Fässern hätte übertragen werden sollen, kompensiert werden. Auf diese Weise werden Störungen oder sonstwie mögliche Fehlstellen im da'rgestellten Bfld ausgeglichen. Ein weiterer Vorteil b-esteht darein, daß ein einfach herzustellender Adreßwandler verwendet wird, der die geometrischen Adressen einzelner Lichtfaserin, die ein Lichtfaserbündel bilden, in einer Endfläche des Bündels in die geometrischen Adressen in der anderen Endfläche umsetzen. Darüber hinaus besteht der Vorteil, daß das Bilddarsteilungsgerät dazu geeignet ist, eine über ein Lichtfaserbündel übertragene Information eines optischen Bildes zu empfangen, die Information vorübergehend in einem Speicher zu speichern, sie wiederholt aus dem Speicher auszulesen und auf einer Bildröhre als sichtbares Bild darzustellen. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß das über das Lichtfaserbündel übertragene optische Bild sich für die Fernbeobachtüng von Vorgängen eignet, die sich an für Menschen kaum zugänglichen Steilen abspielen. The object is achieved according to the invention by an address converter for storing the relationship between the addresses of the geometric positions of the individual optical fibers fn the front end face of the fiber bundle to the addresses the geometric positions of the individual light fibers in the rear end face, Arrange the eiekfrischen signals supplied by the photoelectric converter accordingly the addresses of the positions of the individual optical fibers in the rear end face in the order of the addresses of the positions of the individual light fibers in the front End face of the optical fiber Güddes änd emission of the ordered electrical signals, and a display device for the two-dimensional display of the data provided by the address converter ordered electrical signals. This is in an advantageous manner on the faithfully reproduced the image generated at the front end face of the fiber optic bundle. A Another advantage is to be seen in the fact that an image display device is created, which is able, when using a light fiber bundle, its optical fibers Have cracks or breaks, the optical information, soft through these defective Barrels should have been transferred, compensated. Be that way Disturbances or otherwise possible defects in the displayed area compensated. Another advantage is that it is an address converter that is easy to manufacture is used that contains the geometric addresses of individual optical fibers that make up an optical fiber bundle form, in one end face of the bundle, into the geometric addresses in the other Transfer end face. In addition, there is an advantage that the image display device is suitable for an information transmitted via a fiber optic bundle optical image to receive the information temporarily in a memory save it, read it out repeatedly from the memory and save it on a picture tube as a to display a visible image. An added benefit is that this is about the optical image transmitted by the fiber optic bundle can be used for remote monitoring Processes that take place on steep slopes that are barely accessible to humans are suitable.
Im einzelnen zeigt die Zeichnung in Fig. 1 ein Schemabild eines herkömmlichen Lichtfaserbündels zur Übertragung eines optischen Bildes; Fig. 2 und 9 Blockschaltbilder, die die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel wiedergeben; Fig. 3 ein Schemabild einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Adireßwandlers, der bei der Erfindung benützt wird; Fig. 4 das Schemabild zur Erläuterung eines Ablaufs in der Vorrichtung in der Fig. 3; F 1 g. 5 ein Modellbild, das die Adressen der Positionen einzelner Lichtfasern in der Endfläche eines Lichtfaserbündels und die Adressen der Positionen derselben einzelnen Lichtfasern in der anderen Endfläche zeigt; F 1 g. 6 in einer Aufrißdarstellung Einzelheiten der den Adreßwandler in der Erfindung bildenden Vorrichtung; F i g. 7 einen Querschnitt eines in der F i g. 6 dargestellten Simulators zur genaueren Darstellung seines inneren Autbaus; und Fig. 8 das Blockschaltbild des elektrischen Schaltltreises im Simulator der Fig. 6. In detail, the drawing in Fig. 1 shows a schematic diagram of a conventional one Optical fiber bundle for transmission of an optical image; Fig. 2 and 9 block diagrams, which reproduce the invention in one embodiment; 3 is a schematic diagram an apparatus for producing an adire converter which is used in the invention will; FIG. 4 shows the schematic diagram for explaining a sequence in the device in FIG of Fig. 3; F 1 g. 5 is a model image showing the addresses of the positions of individual optical fibers in the end face of an optical fiber bundle and the addresses of the positions thereof shows single light fibers in the other end face; F 1 g. 6 in an elevation Details of the device constituting the address converter in the invention; F i g. 7 shows a cross section of one of FIG. 6 shown simulator for more precise Representation of its internal structure; and FIG. 8 shows the block diagram of the electrical Schaltltreises in the simulator of FIG. 6.
Fig. 1 zeigt schematisiert ein Lichtfaserbündel, mit dem ein Bild übertragen werden kann. Das Lichtfaserbündel 1 weist eine Vorderendiläche F und eine hintere Endfläche R auf. Beim Bündel 1 befinden sich die einzelnen Lichtfasern in der vorderen Fläche F an derselben geometrischen Position wie in der hinteren Fläche R. Die Übertragung eines optischen Bildes über das Bündel 1 erfolgt mit Hilfe einer (nicht gezeigten) Projektionsoptik, die sich beispielsweise vor der vorderen Endfläche F befindet, wodurch die einzelnen Elemente des optischen Bildes auf die Fasern auftreffen und über diese der hinteren Endfläche R zugeleitet werden, wo dann dasselbe Bild entsteht. Fig. 1 shows schematically a light fiber bundle with which an image can be transferred. The light fiber bundle 1 has a front end surface F and a rear end face R on. The individual light fibers are located at bundle 1 in the front surface F at the same geometrical position as in the rear Area R. An optical image is transmitted over the bundle 1 with the aid of a (not shown) projection optics, for example in front of the front End face F is located, whereby the individual elements of the optical image on the Strike fibers and are fed through these to the rear end surface R, where then the same picture emerges.
Fig. 2 gibt als Blockdiagramm ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder. Das abzubildende Objekt 21 befindet sich vor einer Optik 22 und einem langen, flexiblen Lichtfaserbündel. Ein photoelektrischer Wandler 10, der als eine Farbfernsehkamera mit einer Aufnahmeröhre und einer Steuereinheit verwirklicht ist, wandelt das optische Bild des Objekts 21, das vom Faserbündel 2 zur hinteren Endiläche R übermittelt worden ist, in analoge elektrische Signale R (rot), G (grün) und B (blau) um. Ein A/D-Wandler 12 wandelt dann die analogen Farbsignale des photoelektrischen Wandlers 10 in entsprechende RGB-Signale mit 64 Pegelwerten (6 Bits) für jedes Bildelement (Bildpunkt) eines Gesamtbildes aus beispielsweise 512 x 512 Punkten um. Diese A/D-Wandlung geschieht mit hoher Geschwindigkeit in der Reihenfolge von 2-D(Dimensional)-Adresse, die von einem 2-D-Adreßgenerator 11 erzeugt werden. Fig. 2 shows as a block diagram an embodiment of the invention again. The object 21 to be imaged is located in front of an optic 22 and a long, flexible fiber optic bundle. A photoelectric converter 10 which acts as a color television camera is realized with a pick-up tube and a control unit, the optical converts Image of the object 21 transmitted from the fiber bundle 2 to the rear end surface R into analog electrical signals R (red), G (green) and B (blue). A A / D converter 12 then converts the analog color signals from the photoelectric converter 10 into corresponding RGB signals of 64 level values (6 bits) for each picture element (Pixel) of an overall image of, for example, 512 x 512 points. This A / D conversion happens at high speed in the order of 2-D (Dimensional) address, which are generated by a 2-D address generator 11.
Der 2-D-Adreßgenerator 11 erzeugt 2-D-Adressen (X-Adresse und Y-Adresse) für jedes Bildelement, wenn die photoelektrische Wandlerebene im Wandler 10 gleichmäßig in 512 x 512 Punkte unterteilt ist. Diese 2-D-Adressen werden so erzeugt, daß die dargestellte Bildtläche genau abgetastet wird. Eine Schreibsteuerschaitung 13 dient dazu, in einem Datenpufferspeicher 14 die Bildelementinformation (RGB-Signale und zugehörige Information der Helligkeit), die für jeden Bildpunkt im A/D-Wandler 12 digitalisiert sind, zu speichern. The 2-D address generator 11 generates 2-D addresses (X address and Y address) for each picture element if the photoelectric conversion plane in the converter 10 is uniform is divided into 512 x 512 points. These 2-D addresses are generated so that the represented image surface is scanned exactly. A write control circuit 13 serves to this, in a data buffer memory 14, the picture element information (RGB signals and associated information of the brightness), which for each pixel in the A / D converter 12 are digitized to save.
Ein Adreß-Wandler 15 ist ein Wandlertisch, der im voraus darauf vorbereitet ist, die Arbeit der Umwandlung der Adressen der Plätze der einzelnen Lichtfasern des optischen Faserbündels in der hinteren Endfläche R in die Adressen der Positionen derselben Lichtfasern in der Fläche der vorderen Endfläche F umzuwandeln. Das Verfahren dieses Adreßwandlers wird in Verbindung mit den Fig. 3 und 4 beschrieben. An address converter 15 is a converter table which prepares it in advance is, the work of converting the addresses of the places of each optical fiber of the optical fiber bundle in the rear end face R into the addresses of the positions the same optical fibers in the area of the front end face F to convert. The procedure this address converter is described in connection with FIGS.
F 1 g. 3 stellt schematisch eine Vorrichtung für die Herstellung eines Adreßwandlers und F 1 g. 4 ein Schemabild über die Funktionsweise der Vorrichtung dar. Gemäß Fig. 3 ist ein Lichtfaserkabel 2 mit seiner vorderen Endfläche F mit einem Simulator 3 verbunden. F 1 g. 3 schematically shows an apparatus for manufacture an address converter and F 1 g. 4 shows a schematic diagram of the mode of operation of the device is. According to Fig. 3, a fiber optic cable 2 is with its front end face F with connected to a simulator 3.
Der Simulator 3 ist nicht genauer beschrieben. Kurz gesagt arbeitet er so, daß er Licht abgibt und es über die vordere Endfläche F des Lichtfaserbündels von einer Seite zur anderen streichen läßt, so daß das Licht auf die einzelnen Lichtfasern trifft. The simulator 3 is not described in more detail. In short, works he so that he emits light and it over the front end face F of the light fiber bundle can be swept from one side to the other, so that the light hits the individual light fibers meets.
In Fig. 4 ist mit S ein Leuchtband der Breite At (etwa gleich oder etwas schmäler als der Durchmesser einer Lichtfaser) bezeichnet, das vom Simulator 3 erzeugt wird. In Fig. 4, S is a light band of width At (approximately equal to or slightly narrower than the diameter of a light fiber), that of the simulator 3 is generated.
In der Fig. 4(a) befindet sich das Leuchtband (s), das zur y-Achse parallel verläuft, am äußersten linken Ende der Vorderfläche F und gibt dort sein Licht auf drei Lichtfasern ab. In dieser Position sollte von den entsprechenden drei Llchtfasern am hinteren Ende R Licht wie- der abgegeben werden. Die Adressen der Positionen dieser drei Lichtfasern werden einem Speicher eingegeben. In Fig. 4 (a) there is the light band (s) that goes to the y-axis runs parallel to the far left end of the front surface F and there be there Light on three optical fibers. In this position should be of the appropriate three light fibers at the rear end R light re- to be delivered. The addresses the positions of these three optical fibers are entered into a memory.
Anschließend wird gemäß Fig. 4(b) das Lichtband S um ein bestimmten kleines Intervall Ar in der Richtung der X-Achse verschoben, wodurch fünf Lichtfasern beleuchtet werden. Entsprechend sollten zugehörige fünf Lichtfasern am hinteren Ende R aufleichten. Die Adressen der Positionen dieser fünf Lichtfasern werden dem Speicher eingegeben. In gleicher Weise wird das Lichtband S schrittweise um gleiche Intervalle in Richtung der X-Achse verschoben, so daß die gesamte Vorderfläche F abgetastet wird. Then, as shown in Fig. 4 (b), the band of light S is a certain small interval Ar shifted in the direction of the X-axis, creating five light fibers be illuminated. Correspondingly, there should be five optical fibers at the rear Lighten the end of R. The addresses of the positions of these five optical fibers will be the Memory entered. In the same way, the light band S is gradually changed by the same Intervals shifted in the direction of the X-axis so that the entire front surface F is scanned.
Das Lichtband S wird dann um 90° geschwenkt und schrittweise in Richtung der Y-Achse um die Intervalle At verschoben, wobei die Adressen der Lichtfasern, die auf der hinteren Endfläche R aufleuchten, ebenfalls dem Speicher eingegeben werden. Nach diesen zwei Abtastvorgängen der vorderen Endfläche F durch das Lichtband S in X- und Y-Richtung sind sämtliche Adressen der Plätze der optischen Fasern in der hinteren Endfläche R festgelegt, so daß eine Beziehung zwischen den Adreßpositionen der optischen Fasern auf der Vorderfläche F und der hinteren Fläche R gefunden ist. The light band S is then pivoted through 90 ° and gradually in the direction the Y-axis shifted by the intervals At, where the addresses of the optical fibers, which light up on the rear end surface R, also entered into the memory will. After these two scanning operations of the front end surface F by the light band S in the X and Y directions are all addresses of the locations of the optical fibers in of the rear end surface R so that a relationship between the address positions of the optical fibers on the front surface F and the rear surface R is found.
Es versteht sich, daß das vom Simulator 3 abgegebene Licht nicht unbedingt sichtbar sein muß. Das durch die schrittweise Verschiebung des Lichtbandes S erhaltene Ergebnis läßt sich auch durch allmähliches Ausdehnen der beleuchteten Fläche der Endfläche F des Lichtfaserbündels erreichen. It goes without saying that the light emitted by the simulator 3 is not absolutely must be visible. This is achieved by gradually shifting the light band The result obtained can also be achieved by gradually expanding the illuminated Reach the area of the end face F of the fiber optic bundle.
Die genannte Bestimmung der Beziehung zwischen den Adressen der Positionen der Lichtfasern auf der vorderen Endfläche F und der hinteren Endfläche R aufgrund der zwei Abtastvorgänge wird genauer anhand der Fig. 5 beschrieben. Fig. 5. stellt ein Modelldiagramm dar, welches die Adressen der Positionen der einzelnen Lichtfasern des Lichtfaserbündels auf der vorderen Endfläche F und der hinteren Endfläche R wiedergibt, wobei die vordere Endfläche F in der Darstellung i und die hintere Endfläche R in der Darstellung ii wiedergegeben sind. The aforementioned determination of the relationship between the addresses of the positions of the light fibers on the front end surface F and the rear end surface R due to the two scanning processes will be described in more detail with reference to FIG. Fig. 5. represents a model diagram showing the addresses of the positions of the individual optical fibers of the light fiber bundle on the front end surface F and the rear end surface R reproduces, the front end face F in the illustration i and the rear end face R are shown in illustration ii.
Der Deutlichkeit halber ist ein Faserbündel mit neuen Fasern gewählt mit der Bezeichnung a bis i in der vorderen Endfläche und A bis 1 in der hinteren Endfläche. For the sake of clarity, a fiber bundle with new fibers has been selected labeled a to i in the front end face and A to 1 in the rear End face.
Das Lichtband wird zunächst parallel zur Y-Achse in X-Achsenrichtung über die vordere Endfläche F verschoben. The light band is initially parallel to the Y-axis in the X-axis direction moved over the front end face F.
In der ersten Stufe wird nun angenommen, daß auf der hinteren Endfläche die Fasern G, E und C leuchten, wenn das Lichtband auf die Fasern a(xl, yl), b(x1, y2) und c(x1, y3) der vorderen Endfläche F auftrifft. Man weiß dann, daß die Faserendflächen G, E und C der Adresse xl der vorderen Endfläche F zugeordnet sind. In the first stage it is now assumed that on the rear end face the fibers G, E and C light up when the light band hits the fibers a (xl, yl), b (x1, y2) and c (x1, y3) of the front end surface F meets. You then know that the fiber end faces G, E and C of the address xl of the front end face F are assigned.
Wenn in der zweiten Stufe in der hinteren Endfläche R die Fasern A, H und F aufleuchten, während in der vorderen Endfläche F das Licht in die Faserpositionen d(x2, yl), e(x2, y2) undj(x2, y3) eintritt, ist damit bekannt, daß die Positionen A, H und F der Adresse x2 auf der vorderen Endfläche F entsprechen. When in the second stage in the rear end face R the fibers A, H and F illuminate, while in the front end face F the light enters the fiber positions d (x2, yl), e (x2, y2) and j (x2, y3) occur, it is known that the positions A, H and F correspond to the address x2 on the front end face F.
Leuchten in der dritten Stufe die Faserpositionen B, D und I auf der hinteren Endfläche R auf, wenn das Licht In die Faserpositionen g(x3, yl), h(x3, y2) und i(x3, y3) der vorderen Endfläche F eintrltt, dann ist damit bekannt, daß die Flächen B, D und I der Adresse x3 auf der vorderen Endfläche F entsprechen. In the third stage, the fiber positions B, D and I light up of the rear end surface R when the light enters the fiber positions g (x3, yl), h (x3, y2) and i (x3, y3) enter the front end face F, then it is known that the areas B, D and I correspond to the address x3 on the front end area F.
Anschließend erfolgt nun die Bestrahlung der vorderen Endfläche F mit einem zur X-Achse parallelen Lichtband, das in Richtung der Y-Achse verschoben wird. The front end face F is then irradiated with a light band parallel to the X-axis, which is shifted in the direction of the Y-axis will.
In der vierten Stufe leuchten nun in der hinteren Endfläche die Faserpositionen E, F und B auf, wenn auf der vorderen Endfläche das Lichtband auf die Faserpositionen a(xl, yl), d(x2, yl) und g(x3, yl) fällt. Damit ist bekannt, daß den Positionen E, F und B die Adresse yl auf der vorderen Endfläche F gemeinsam ist. In the fourth stage now shine in the rear end face the Fiber positions E, F and B on when the light band is on on the front end face the fiber positions a (xl, yl), d (x2, yl) and g (x3, yl) fall. It is known that the positions E, F and B have the address yl on the front end face F in common is.
In der fünften Stufe leuchten beispielsweise die Faserpositionen A, G und 1 auf der hinteren Endfläche R auf, während auf der vorderen Endfläche F das Lichtband auf die Positionen b(xl, yl), e(x2, y2) und h(x3, y2) fällt, so daß man sagen kann, daß den Faserpositlonen A, G und 1 die Adresse y2 der vorderen Endfläche F zuzuordnen ist. In the fifth level, for example, the fiber positions light up A, G and 1 on the rear end surface R, while on the front end surface F the light band falls on positions b (xl, yl), e (x2, y2) and h (x3, y2), see above that one can say that the fiber positions A, G and 1 have the address y2 of the front End face F is to be assigned.
In der sechsten Stufe fällt dann das Lichtband auf der vorderen Endfläche F auf die Faserpositlonen c(xl, y3), btx3, y3) und i(x3, y3), und es leuchten auf der hinteren Endfläche R die Faserpositionen C, D und H auf, so daß diesen also die Adresse y3 der vorderen Endfläche F zuzuordnen ist. In the sixth stage, the light band then falls on the front end face F to the fiber positions c (xl, y3), btx3, y3) and i (x3, y3), and they light up the rear end surface R, the fiber positions C, D and H, so that this is the address y3 of the front end face F is to be assigned.
In Zusammenstellung ergibt sich damit für die einzelnen Llchtfasern auf der hinteren Endfläche R folgender Zusammenhang mit den Lichtfasern der vorderen Endfläche: A (X1, Y1) ~ e (x2, y2) B (X1, Y2) -t g (x3, yl) C (X1, y3) ~ c (xl, y3) D (X2, Y1) i (x3, y3) E (X2, Y2) -t a (xl, yl) F (X2 Y3) ~ d (x2, yl) G (X3, Y1) - b (xl, y2) H (X3, Y2), f (x2, y3) I (X3, l'3), h (x3, y2) Im Adreßspeicher 15 in Fig. 2 wird der Zusammenhang zwischen den Positionen der Lichtfasern in der vorderen und hinteren Endfläche F bzw. R, der in obiger Weise festgestellt worden ist, tabellarisch gespeichert. This results in a combination for the individual light fibers on the rear end surface R the following relationship with the light fibers of the front End face: A (X1, Y1) ~ e (x2, y2) B (X1, Y2) -t g (x3, yl) C (X1, y3) ~ c (xl, y3) D (X2, Y1) i (x3, y3) E (X2, Y2) -t a (xl, yl) F (X2 Y3) ~ d (x2, yl) G (X3, Y1) - b (xl, y2) H (X3, Y2), f (x2, y3) I (X3, l'3), h (x3, y2) In the address memory 15 in Fig. 2 is the relationship between the positions of the optical fibers in the front and rear end surfaces F and R, respectively, which have been found in the above manner is stored in tabular form.
Mit Hilfe des Adreßwandlers 15 wird die an der Faserpositlon A empfangene Information in der Adresse x2, y2, die in der Position B empfangene Information in der Adresse xl, y2 usw. bis zur in der Position 1 empfangenen Information in der Adresse x3, y2 gespeichert. Durch Auslesen der gespeicherten Information in der Ordnung der Adressen wird das auf die vordere Endfläche F auftreffende Bild dann getreu dargestellt.With the help of the address converter 15, the received at the fiber position A. Information in address x2, y2, the information received in position B. in the address xl, y2 etc. up to the information received in position 1 in the address x3, y2. By reading out the information stored in the image incident on the front end face F becomes the order of the addresses then faithfully represented.
Ein In der Fig. 2 gezeigter Speicher 16, der ein Bildwiederholspeicher sein kann, stellt eine Schaltung dar, die in der Reihenfolge der Abtastadressen die Information speichert, die im Adressenwandler 15 einer Adressenumwandlung unterzogen worden ist. Ein TV-Synchronisierslgnaigenerator 17 ist eine Schaltung, die Horizontal- und Vertikal-Synchronisiersignale erzeugt, wenn auf einer Bildröhre 20 eine Rasterabtastung durchgeführt wird. Mit Hilfe einer Lesesteuerung 18 wird die im Bildwiederholspeicher 16 eingeschriebene Information ausgelesen und in zeitlicher Verbindung zu den TV-Synchronisiersignalen von der Schaltung 17 an einen D/A-Wandler 19 abgegeben. Dieser D/A-Wandler 19 wandelt eine Kette von digitalen Blldpunktsignalen, die vom Bildwiederholspèicher 16 kommen, in Farbvideosignale um und gibt sie an die Bildröhre 20 ab. A memory 16 shown in FIG. 2, which is a frame buffer represents a circuit that works in the order of the scan addresses stores the information which has undergone address conversion in the address converter 15 has been. A TV synchronizer generator 17 is a circuit that generates horizontal and vertical sync signals generated when a picture tube 20 is rasterized is carried out. With the help of a read control 18, the in the frame repetition memory 16 written information read out and in time connection with the TV synchronization signals output from the circuit 17 to a D / A converter 19. This D / A converter 19 converts a chain of digital image point signals coming from the image repeater 16, into color video signals and outputs them to the picture tube 20.
Wenngleich der Funktionsablauf aus der vorangehenden Beschreibung bereits hervorgegangen sein dürfte, soll er nachfolgend noch einmal kurz beschrieben werden. Das Bild eines Objekts 21, das beobachtet werden soll und sich im Innern beispielsweise eines Kernereaktors befindet, wo es für unmittelbare menschliche Beobachtung nicht zugänglich ist, wird auf der vorderen Endfläche F des Lichtfaserbündels 2 mit Hilfe einer Optik 22 abgebildet. Das Bild wird über das Lichtfaserbündel 2 auf den photoelektrischen Wandler 10 übertragen und dort unter Steuerung des Adreßgenerators 11 in elektrische Signale umgesetzt. Die elektrischen Signale werden im A/D-Wandler 12 in Digitalsignale gewandelt. Mit Hilfe einer Binschrelbsteuerung werden die Digitalsignale anschließend in den Datenpufferspeicher 14 eingeschrieben. Im Adreßspeicher 15 erhält die Information, die aus dem Datenpufferspeicher durch Auslesesteuermittel, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, ausgelesen worden sind, eine Adreßumwandlung gemäß den im voraus gefundenen Beziehungen zwischen den Positionen der einzelnen Lichtfasern auf den Endflächen F und R des Lichtfaserbündels 2 und wird dann in den Blldwlederholspeicher 16 eingeschrieben. Die Lesesteuerung 18 liest die Information vom Blldwiederholspeicher 16 unter Steuerung durch den TV-Synchronisiersignalgenerator 17 aus. Im D/A-Wandler 19 wird die Information in Analog-Signale umgesetzt, die an die Bildröhre 20 für die Darstellung abgegeben werden. Auf diese Weise wird das Bild des Objekts 21, welches überwacht werden soll, auf dem Bildschirm 20 dargestellt. Although the functional sequence from the preceding description should have already emerged, it will be briefly described again below will. The image of an object 21 that is to be observed and is inside for example a nuclear reactor is located where it is for immediate human Observation is inaccessible, is on the front end face F of the light fiber bundle 2 shown with the aid of an optic 22. The image is transmitted over the fiber optic bundle 2 on the photoelectric converter 10 transmitted and there under the control of the address generator 11 converted into electrical signals. The electrical signals are in the A / D converter 12 converted into digital signals. The digital signals then written into the data buffer memory 14. Receives in the address memory 15 the information obtained from the data buffer memory by readout control means which are not shown in the drawing, have been read out, an address conversion according to the relationships found in advance between the positions of each Optical fibers on the end faces F and R of the optical fiber bundle 2 and is then in the Blldwlederholspeicher 16 inscribed. The reading controller 18 reads the information from image repeater 16 under control of the TV sync signal generator 17 off. In the D / A converter 19, the information is converted into analog signals that to the picture tube 20 for display. That way it becomes Image of the object 21 that is to be monitored is shown on the screen 20.
Die Ansichtdarstellung der Fig. 6 zeigt die Einzelheiten der Vorrichtung, mit deren Hilfe der Adreßwandler in Fig. 3 programmiert wird. Die Einzelheiten dieser Figur zeigen einen Adapter 4, eine Bildaufnahmevorrichtung 5, ein Steuergerät 6 und einen Monitor 7. The view representation of Fig. 6 shows the details of the device, with the aid of which the address converter in FIG. 3 is programmed. The details of this Figures show an adapter 4, an image recording device 5, a control device 6 and a monitor 7.
An die vordere Endfläche F eines Lichtiaserbündeis 2 ist der Simulator 3 angeschlossen. Mit der hinteren Endfläche R des Bündels ist über den Adapter 4 die Bildaufnahmevorrichtung 5 verbunden. Diese ist über eine Leitung L1 mit der Steuerung 6 in Verbindung. Ferner besteht zwischen der Steuerung 6 und dem Simulator 3 eine weitere Verbindungsleitung L2. Die Steuerung 6 leitet Steuersignale über die Steuerleitung L2 an den Simulator 3, damit dieser ein Lichtband erzeugt, und das Lichtband schrittweise über die vordere Endfläche F des Lichtfaserbündels 2 hinweggeführt wird. The simulator is attached to the front end face F of a light slider bundle 2 3 connected. The rear end face R of the bundle is connected to the adapter 4 the image pickup device 5 is connected. This is via a line L1 with the Control 6 in connection. There is also between the controller 6 and the simulator 3 another connecting line L2. The controller 6 transmits control signals the control line L2 to the simulator 3 so that it generates a light band, and the light band gradually over the front end face F of the light fiber bundle 2 is carried away.
Die Positionen der dabei auf der hinteren Endfläche R des Bündels 2 aufleuchtenden Lichtlasem werden von der Bildaufnahmevorrichtung festgehalten. Ihre Adressen werden der Steuerung 6 zugeführt. In der Steuerung 6 wird die Adreßumwandlungstabelle für die Positionen der einzelnen Lichtfasern des Lichtfaserbündels 2 zwischen vorderer Endfläche F und hinterer Endfläche R aufgrund der empfangenen Daten in der oben beschriebenen Weise hergestellt. Die Monitoreinrichtung 7 ist eine Bildröhre, die zur Überwachung dient. The positions of this on the rear end surface R of the bundle 2 illuminated light lasers are captured by the image recording device. Their addresses are fed to the controller 6. In the controller 6, the address conversion table for the positions of the individual optical fibers of the optical fiber bundle 2 between the front End face F and rear end face R based on the received data in the above described manner. The monitor device 7 is a picture tube that is used for monitoring.
Die Schnittdarstellung der Fig. 7 zeigt das Innere des Simulators 3, während Fig. 8 als Blockschaltbild seine elektrische Schaltung wiedergibt. The sectional view of FIG. 7 shows the interior of the simulator 3, while FIG. 8 shows its electrical circuit as a block diagram.
Mit Hilfe einer Kathodenstrahlröhre 31 wird eine hellleuchtende Linie erzeugt, die mittels einer Optik 32 auf die vordere Endfläche F des Lichtfaserbündels 2 projiziert wird. Gedruckte Schaltungsplatten 33 im Gerät enthalten die benötigten elektrischen Schaltungen. With the aid of a cathode ray tube 31, a bright line is made generated by means of an optic 32 on the front end face F of the light fiber bundle 2 is projected. Printed circuit boards 33 in the device contain the required electrical circuits.
In Fig. 7 sind eine Schnittstelle 61, ein X- Y-Ablenkgenerator 62, ein Helligkeitssignalgenerator 63, ein Videoverstärker 64 und ein Ablenkverstärker 65 dargestellt. In Fig. 7 an interface 61, an X-Y deflection generator 62, a brightness signal generator 63, a video amplifier 64 and a deflection amplifier 65 shown.
Das von der Steuerung (6 in Fig. 6) abgegebene Steuersignal wird über die Schnittstelle 61 dem X-Y-Ablenksignalgenerator 62 zugeführt. Dieser erzeugt für das Lichtband das X- und Y-Ablenksignal und gibt es dem Ablenkverstärker 65 ein. Zugleich erzeugt der Helligkeitssignalverstärker 63 ein Helligkeitssignal, Uas vom Videoverstärkel 64 verstärkt und der Elektrode der Bildschirmröhre 31 zugeführt wird. Die Ablenkspule der Blldschirmröhre 31 erhält das Ablenksignal vom Åblenkverstärker 65. Erzeugung und Ablenkung des Lichtbandes aut' der Blldschirmröhre 31 sind aus dem Stand der Technik bekannt. The control signal output by the controller (6 in FIG. 6) is The X-Y deflection signal generator 62 is supplied via the interface 61. This generates for the light band, the X and Y deflection signal and gives it to the deflection amplifier 65 a. At the same time, the brightness signal amplifier 63 generates a brightness signal, Uas amplified by the video amplifier 64 and fed to the electrode of the screen tube 31 will. The deflection coil of the screen tube 31 receives the deflection signal from the deflection amplifier 65. Generation and deflection of the light band aut 'the screen tube 31 are from the State of the art known.
Das in der Fig. 2 gezeigte Lichtfaserbündel 2 ist von großer Länge. Wenn einzelne Lichtfasern in dem Bündel gebrochen sind, so stören die dadurch entstehenden dunklen Flecke die Bildwiedergabe. Das Lichtfaserbündel 2 kann so hergestellt werden, daß zunächst Einheitsstränge aus einer Vielzahl von Lichtfasern hergestellt werden, die dann wiederum in einer Vielzahl miteinander verflochten und, wenn nötig, gestreckt werden. Wird ein solches Faserbündel an einem Ende betrachtet, zeigen die Fasern in den Randbereichen der einzelnen Stränge Llchtverluste aufgrund von Restspannungen beim Verdrillen oder Strecken. Dadurch wird die Genauigkeit der Bildwiedergabe gestört. The fiber optic bundle 2 shown in FIG. 2 is of great length. If individual light fibers in the bundle are broken, the resulting disturbances dark spots the image reproduction. The fiber optic bundle 2 can be produced that initially unit strands are made from a large number of optical fibers, which in turn are intertwined in a multitude and, if necessary, stretched will. If such a fiber bundle is viewed at one end, the fibers show in the edge areas of the individual strands, light losses due to residual stresses when twisting or stretching. This disturbs the accuracy of the image reproduction.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, das in der Fig.9 dargestellt ist, und zwar in Form eines Blockschaltbildes, unterscheidet sich von dem Blockschaltbild der Fig. 2 dadurch, daß eine von einem Rahmen 9 umfangene zusätzliche Schaltungsgruppe eingefügt ist. Diese Schaltungsgruppe 9 weist einen Pegelkomparator 91, einen Nachbaradreßgenerator 92, eine Lesesteuerung 93, einen Videoprozessor 95 und ein Datenregister 94 auf. Another embodiment, which is shown in Figure 9, namely in the form of a block diagram, differs from the block diagram 2 in that an additional circuit group surrounded by a frame 9 is inserted. This circuit group 9 has a level comparator 91, an adjacent address generator 92, a read controller 93, a video processor 95 and a data register 94.
Der Pegelkomparator 91 ist eine Schaltung, die den Pegel der Daten, welche die Adreßumwandlung im Adreßwandler 15 erhalten haben, mißt. Er schreibt die Daten in den Bildwiederholspeicher 16 ein, wenn er festgestellt hat, daß der Pegel der Daten in einem bestimmten Standardbereich liegt. Liegt der Pegel nicht in einem bestimmten Standardbereich, mit anderen Worten, handelt es sich um fehlerhafte Daten, dann führt der Pegelkomparator 91 die Adresse dieser Daten dem Nachbaradressengenerator 92 zu. Daraufhin gibt der Nachbaradressengenerator 92 Adressen der Datenpunkte ab, welche die vom Pegelgenerator 91 empfangene Adresse umgeben. Aufgrund der vom Generator 92 gegebenen Adressen liest die Lesesteuerung 93 vom Biidwiederholspeicher 16 die Daten an den Datenpunkten (z. B. 4 Punkte) aus, welche den Punkt mit den fehlerhaften Daten von unbefriedigender Pegelgröße umgeben, und speichert die ausgelesenen Daten im Register 94. Im Videoprozessor 95 wird beispielsweise ein Durchschnittswert der Daten der vier im Datenregister 94 gespeicherten Punkte durch Berechnung bestimmt. Dieser Wert wird in die Adresse des fehlerhaften Datenpunktes im Bildwiederhol speicher 16 eingeschrieben. The level comparator 91 is a circuit that determines the level of the data, which have received the address conversion in the address converter 15, measures. He writes the data in the frame memory 16 when it has determined that the Level of the data is in a certain standard range. If the level is not there in a certain standard area, in other words, they are faulty Data, then the level comparator 91 feeds the address of this data to the neighboring address generator 92 to. Thereupon the neighbor address generator 92 outputs the addresses of the data points, surrounding the address received from level generator 91. Because of the generator 92 given addresses reads the read controller 93 from the image repeat memory 16 Data at the data points (e.g. 4 points) which indicate the point with the faulty Surrounds data of unsatisfactory level size, and stores the read out data in register 94. In video processor 95, for example, an average value of the Data of the four points stored in the data register 94 are determined by calculation. This value is stored in the address of the faulty data point in the image repetition 16 enrolled.
Wenn der fehlerhafte Datenpunkt aufgrund eines Bruchs einer Lichtfaser den Pegelwert Null hat, werden die fehlerhaften Daten durch die Daten der Nachbardatenpunkte unter der Bedingung, daß deren Daten normal sind, korrigiert. Auf diese Weise wird die Bildqualität verbessert. Die Verdunklung in der Randzone eines jeden Einheitsstranges wird auf genau dieselbe Art korrigiert. If the faulty data point is due to a break in an optical fiber has the level value zero, the erroneous data are replaced by the data of the neighboring data points on condition that their data are normal. That way will the image quality is improved. The darkening in the edge zone of each standard strand is corrected in exactly the same way.
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