DE3320545C2

DE3320545C2 -

Info

Publication number: DE3320545C2
Application number: DE3320545A
Authority: DE
Inventors: Martin Paris Fr Birnbaum; Richard Sucy-En-Brie Fr Uriet
Original assignee: Elscint Inc
Current assignee: Elscint Inc
Priority date: 1982-06-11
Filing date: 1983-06-07
Publication date: 1990-08-09
Anticipated expiration: 2003-06-08
Also published as: IL68958A; DE3320545A1; NL8302005A; NL192593B; FR2528588B1; JPS5946636A; DE3320545C3; US4575766A; FR2528588A1; JPH0542651B2; NL192593C; IL68958A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Ober begriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2. Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind aus der DE-AS 23 64 047 bekannt.

In der Medizintechnik ist es bekannt (US-PS 40 96 530), die auf einem Bildschirm wiedergegebenen Röntgenbilder mit einer Videokamera abzutasten, um die Bilder elektronisch weiter verarbeiten zu können. Dies kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß eine Folge von Einzelbildern, die nacheinander durch Wiedergabe der elektronischen Bildsignale auf dem Bild schirm einer Kathodenstrahlröhre erzeugt werden, in Form eines zusammengesetzten Bildes auf eine lichtempfindliche Fläche übertragen werden. Beispielsweise lassen sich so mehrere unter schiedliche Ansichten, die sich auf eine einzige Untersuchung beziehen, auf einem einzigen Film gruppieren. Die Schwierig keit solcher Bildumsetzungen liegt darin, die hohe Anfangs bildqualität ohne jede Verschlechterung bei der Umsetzung aufrecht zu erhalten, um z. B. Tumore kleiner Abmessungen auch auf dem Film lokalisieren zu können.

Bisher wurde diese Umsetzung oder Übertragung des elektro nischen Bildes auf eine reduzierte Zone einer lichtempfind lichen Fläche, z. B. Film, durch Vorrichtungen vorgenommen, die als Mehrfachbilderzeuger (englisch: "multi-imager") bezeichnet werden. Bei diesen Mehrfachbilderzeugern wird das Bild der Kathodenstrahlröhre mittels eines optischen Sys tems auf einen Film projiziert (DE-AS 23 64 047). Die Zusammenstel lung unterschiedlicher Ansichten auf dem Film wird er zielt durch relative Translationsbewegungen zwischen der Röhre, dem Film und dem optischen System, und zwar der art, daß das auf den Film projizierte Bildschirm-Bild auf derjenigen Zone des Films plaziert wird, auf der die Aufnahme vorzunehmen ist.

Wenn es erwünscht ist, Zusammenstellungen mit verschie denen Formaten zu erzielen (insbesondere zum Variieren der Gesamtanzahl der auf dem Film registrierten Ansich ten) läßt sich dies bei derartigen Systemen dadurch er zielen, daß man entweder die Abstände zwischen Bild schirm und optischem Film verändert, um das Verkleine rungs- oder das Vergrößerungs-Verhältnis zu modifizie ren, oder dadurch, daß man mehrere verschiedene optische Brennpunkte bzw. Objektive mit verschiedenen Brennweiten ver wendet, die in Abhängigkeit von dem gewünschten Format selektiv in dem optischen Weg positioniert werden.

Eine erste Reihe von Nachteilen bei derartigen Vorrich tungen ergibt sich aus dem Vorhandensein von beweglichen Teilen. Die Bearbeitungspräzision muß sehr hoch sein, und dies ist ein Faktor, der zu einer beträchtlichen Er höhung der Herstellungskosten führt. Tatsächlich muß die Positionierung mit einer Präzision durchgeführt werden, die so gering ist wie einige Zehntel µm; außerdem kann mit der Zeit sehr rasch Spiel auftreten, wodurch diese Präzision verschlechtert wird.

Außerdem verursachen die wiederholten Bewegungen der verschiedenen Teile, insbesondere bei mehrformatigen Vorrichtungen, eine schlechte Reproduktion der Ergebnis se.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung der eingangs beschrie benen Art eine Vervielfachung der Formate ohne sich be wegende Vorrichtungsteile zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 und für eine Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 2 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der er findungsgemäßen Vorrichtung nach Patentanspruch 2 ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 bis 12.

Die Erfindung geht zunächst von der Überlegung aus, daß sich durch die Zusammenstellung des zusammen gesetzten Bildes auf der Kathodenstrahlröhre mittels her kömmlicher "Aneinandersetz"-Techniken das gewünschte Ergebnis nicht erzielen läßt. Bei diesen Techniken gestattet eine adäquate Modulation des Video- bzw. Bild signals die Wiedergabe eines Bildes mit kleinen Abmessun gen in einer ausgewählten Zone des Bildschirms, und zwar im allgemeinen unter Verkleinerung des Formats; mehrere dieser verkleinerten Bilder lassen sich aneinanderreihen, um verschiedene Ansichten zusammenzugruppieren. In dem Moment, in dem der Bereich des Bildschirms vergrößert wird, wird jedoch das Raster, welches das Fernsehhalbbild des Bildes in dieser Zone definiert, in gleicher Weise vergrößert, wodurch eine Verschlechterung des Störabstands (Signal-/ Rausch-Verhältnisses) verursacht wird; als Konsequenz davon kann man das Raster vom Standpunkt der übertragenen Information her als Rauschen betrachten.

Ein Verfahren zur Erhöhung der Dichte der Information in einem Bereich des Bildes besteht in der Erhöhung der Anzahl der Zeilen und der Auflösung jeder Zeile. Dies würde jedoch in nachteiliger Weise zu einer beträchtli chen Vergrößerung der Bandbreite führen, wenn das Verkleinerungsverhältnis jedes Einzelbildes wesent lich erhöht wird.

Im Gegensatz dazu läßt sich die vorliegende Erfindung ohne Verlust der Bildauflösung auf eine Bandbreite begrenzen, die in der Größenordnung von 10 bis 30 MHz liegt (was einer Zeilendauer von 64 µs ent spricht). Dieser Bandbreitenbereich läßt sich mit derzeit erhältlichen Videoschaltungen verarbeiten.

Dieser Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß die Ablenkung nicht mehr die Gesamtheit des Bildschirms, sondern nur einen Bereich des Bildschirms überstreicht, wobei die Amplitude der Ablenkung in beiden Rich tungen auf die tatsächlichen Abmessungen des verkleinerten Bildes begrenzt ist. Eine den Ablenksignalen hinzuaddierte, kontinuierliche Komponente ermöglicht es, die Einzelbilder nacheinander an den gewünschten Stellen auf dem Bildschirm zu positionieren.

Da der Störabstand mit dem Vergrößerungsverhältnis reduziert wird, ist es möglich, dieses Verhältnis durch Ver wendung größerer Bildschirme zu verkleinern. Größere Bildschirme, insbesondere wenn sie flach sind, bringen jedoch unter anderem Linearitätsprobleme der Ablenkung sowie Fokussierprobleme mit sich, die auf dem Gebiet der Farbfernsehbildröhren allgemein bekannt sind. Somit sind Bildschirme mit großen Abmessungen nicht zur Erfüllung der sehr strengen Bedingungen geeignet, die für professionelle Anwendungen, insbesondere medizinische Anwendungen, erforderlich sind, was sich aufgrund der inhärenten elektronischen und optisch-phy sikalischen Begrenzung ergibt.

Im Gegensatz dazu kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Röhre mit kleinen Abmessungen verwendet werden, deren Ablenkung sich perfekt steuern läßt und bei der sich die Nichtlinearitäten korrigieren lassen. Eine Röhre dieser Art läßt sich unter bereits vorhandenen Röhren finden, insbesondere bei Röhren mit hoher Auflösung (in der Größenordnung von 5 bis 10 µm), wie sie in der Raumfahrt oder in der Graphik Anwendung finden.

Insbesondere läßt sich eine Röhre verwenden, die Leucht stoffe enthält, die ein schmales Spektrum und eine niedrige Restmagnetisierung besitzen und deren emittierte Wellenlänge in optimaler Weise an die Empfindlichkeit des Films angepaßt ist, um die Verluste oder Nichtlineari täten bei den resultierenden Grau- bzw. Farbdichten zu vermeiden, wie sie bei derzeit erhältlichen großformatigen Röhren auftreten, und zwar selbst bei denen, die eine hohe Auflösung besitzen; der Film muß sich in der Tat für eine sehr feine Dichte-Analyse eignen, und unter diesen Bedingungen entspricht jede Nichtlinearität einem Verlust an Information.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläu tert. Es zeigt

Fig. 1 ein teilweise schematisches Diagramm einer Vorrichtung zur Durchführung des er findungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2a bis 2f verschiedene zusammengesetzte Bilder, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens er zielbar sind;

Fig. 3 und 4 die Form der erzeugten horizontalen und vertikalen Ablenksignale jeweils für ein Bild, das den gesamten Bildschirm einnimmt, und für ein Bild, das ein Viertel des Bild schirms einnimmt;

Fig. 5 eine Methode zur Erzielung einer Zwischenzeilenablenkung;

Fig. 6 ein schematisches, elektronisches Schaltbild einer Ablenksignalgeneratorschaltung;

Fig. 7 ein schematisches elektronisches Schaltbild eines Ablenkverstärkers; und

Fig. 8 ein schematisches elektronisches Schaltbild eines Videosignalverstärkers.

Soweit im folgenden keine speziellen Angaben über die Zu ordnung und Verschaltung von Schaltungselementen gemacht sind, wird hiermit ausdrücklich auf die Schaltbilddar stellungen verwiesen, die erfindungswesentliche Schal tungsaufbauten zeigen.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung mit einem Video- bzw. Bildmonitor 100, der ein Schirmbild erzeugt, das mittels einer optischen Einrichtung 200 auf eine lichtempfindliche Fläche 300 reflektiert wird. Eine Steuer- und Speiseschaltung 400 koordiniert den Betrieb der verschie denen Teile der Anordnung; eine Schnittstelle 410 erhält über Anzeige- bzw. Eingabeeinrichtungen Befehlssignale und Informationen von einer Bedienungsperson.

Der Videomonitor 100 umfaßt eine Kathodenstrahlröhre 11 0, bei deren Bildschirm 1 20 es sich um einen flachen Bild schirm mit kleinen Abmessungen handelt, z. B. um einen 5-Zoll-Bildschirm (125 mm Außendurchmesser mit einem nutzbaren Durchmesser von 108 mm), der eine Bildauflösung in der Größenordnung von 25 µm bietet; derartige Abmessun gen ermöglichen die Erzielung einer Auflösung von 3400 Punkten auf einem CCIR-Normbild. Eine derartige Bildauf lösung, die 20 Zeilenpaaren pro mm entspricht, ist zu ver gleichen mit der besten Bildauflösung, die man derzeit auf Mehrfachbilderzeugern mit beweglichen Teilen erzielt, nämlich einer Bildauflösung in der Größenordnung von 20 Zeilenpaaren pro cm. Die mit einer derartigen Bildauflö sung erzielte Leistung ermöglicht die Ausnutzung der Qua litäten des lichtempfindlichen Films in optimalster Weise, wobei die Bildauflösung der Größenordnung der Bildauflö sung des Bildprojektors gleich ist.

Eine horizontale oder vertikale Bildauflösung von 3400 Punkten ermöglicht z. B. die Zusammenstellung von 16 Bil dern mit jeweils 850 Punkten vertikaler oder horizontaler Auflösung. Diese Auflösung bleibt besser als die Auflösung eines Videobildes mit einem 625-Zeilen-Standard.

Die Röhre 1 10 ist mit einem Videoverstärker 13 0 verbunden, der an dem Eingang SV ein Signal erhält. Sie ist ebenfalls mit horizontalen und vertikalen Ablenkschaltungen 140 und mit einer Schaltung 150 verbunden, die den Ablenkweg vergrößert, deren Struktur und Funktion nachstehend beschrieben werden.

Eine Meßzelle 160, die auf dem Bildschirm 120 angeordnet ist, ist mit dem Videoverstärker 130 verbunden, um eine automatische Einstellung der Lumineszenz des Bildschirms zu ermöglichen.

Eine optische Einrichtung 200 umfaßt eine Gruppe von Spie geln 210, 220, 230, eine Linse 240 und einer Blende 250 zur Steuerung der Belichtung des Films. Die Spiegel sind nicht unbedingt notwendig; sie ermöglichen jedoch die Er zielung einer kompakteren Anordnung. Zur Erzielung der vorstehend genannten Leistung kann es sich bei der Linse um eine Linse mit einer Brennweite von 105 mm handeln, die eine Blendenöffnung von f/11, eine Linearität von 0,03%, eine Vignettierung von 20% sowie eine Modulationsübertra gungsfunktion von 63% für 20 Zeilenpaare pro mm (25 µm Bildauflösung auf der Röhre) schafft.

Die lichtempfindliche Fläche 300 umfaßt eine Kassette 310, die den Film selbst enthält, der im allgemeinen ein Format von 20 × 25 cm oder 18 × 24 mm aufweist. Ein Detektor 320, der mit der Steuerschaltung 400 verbunden ist, stellt das Vorhandensein dieser Kas sette fest. Ein Blendenverschluß 330, dessen Öffnung mittels eines Detektors 340 gesteuert wird, sorgt für die Handhabungssicherheit.

Fig. 2 zeigt verschiedene mögliche Einzelbild-Zusam menstellungen. Fig. 2a entspricht einem Bild, das den gesamten Bildschirm einnimmt, und die Fig. 2b bis 2f entsprechen jeweils zusammengesetzten Bildern, die zwei, vier, sechs, neun und sechzehn Einzelbilder aufwei sen. In diesen Figuren ist nur die Positionierung der verschiedenen Einzelbilder gezeigt, ohne daß dabei die Umfangs- und Trennränder berücksichtigt sind, die in Abhängigkeit von der Anzahl von Bildern und dem Hö hen/Breiten-Verhältnis jedes Einzelbildes eingestellt werden. Dieses Verhältnis kann sich in der Tat je nach den verwendeten Standards ändern, die bei der Bildabtastung einerseits und in der Nuclearmedizin und Echographik andererseits nicht gleich sind. Der gewählte Standard wird vor der Registrierung der Bilder von der Bedienungs person angezeigt.

In Abhängigkeit von dieser letzten Information und von der Anzahl der gewählten Bilder bestimmt die Vorrich tung die Ablenkamplitude sowie die Posi tionierung jedes Bildes. Diese Parameter lassen sich vorab aufzeichnen, z. B. in programmierbaren Halbleiter speichern, und die Gesamtheit derselben wird in herkömm licher Weise von einem Mikroprozessor gesteuert. Digital/ Analog-Wandler wandeln die entsprechenden Parameter in Ablenksignale um, die sofort verwendbar sind.

Im Fall der Fig. 2b und 2d (vier bzw. sechs Bilder) kann es notwendig sein, die horizontale und vertikale Ablenkung zu vertauschen, um die maximale Nutzfläche des Films auszunutzen. Aus Gründen der Klarheit sei darauf hingewiesen, daß durch eine abstrakte Verwendung des Begriffes "Vertauschung" das Nachfolgende so zu verstehen ist, daß die Be griffe "horizontal" und "vertikal" nur eine relative Be deutung haben.

In gleicher Weise läßt sich die Folge, in der die ver schiedenen aufeinanderfolgenden Einzelbilder erzeugt werden, speichern, z. B. Spalte für Spalte oder Zeile für Zeile. Diese Art der Reihenfolge läßt sich gleicher maßen von der Bedienungsperson vorgeben; im letzteren Fall sind Einrichtungen vorgesehen, die die Erzeugung eines Einzelbildes auf dem Bildschirm in einer Zone sperren bzw. verhin dern, in der ein anderes Einzelbild bereits gebildet ist, das für dasselbe zusammengesetzte Bild geplant ist, so daß jegliche Doppelbelichtung des Films verhindert wird.

Die Fig. 3 und 4 zeigen das Auftreten der Ablenk signale z. B. der Ströme I _h und I _v, wenn die Röhre eine elektromagnetische Ablenkung aufweist.

Für eine Ablenkung des gesamten Bildschirms A (Fig. 3) ist, unter der Annahme, daß die horizontalen und ver tikalen Ablenkströme zwischen - 2 Ampere und + 2 Am pere variieren, die Dauer einer Zeile t _h und die Dauer eines Rasters t _v.

Für die Ablenkung eines Viertels des Bildschirms B (Fig. 4; die Linie A′ veranschaulicht den gesamten Bildschirm), und zwar zum Ablenken der oberen linken Ecke B, würde der horizontale Ablenkstrom zwi schen - 2 Ampere und 0,0 Ampere variieren und der ver tikale Ablenkstrom würde zwischen - 2 Ampere und 0,0 Ampere variiert werden. Um z. B. die untere linke Ecke abzulenken, würde der horizontale Ablenk strom zwischen - 2 Ampere und 0,0 Ampere variiert werden, der vertikale Ablenkstrom würde jedoch zwischen 0,0 und + 2 Ampere variiert werden. Dasselbe Verfahren wird für die beiden verbleibenden Zonen des Bildschirms verwendet, wobei das verändert wird, was verändert werden muß, um der speziellen Zone, in der eine Ablenkung stattfindet, zu entsprechen.

Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß Zeilen- und Raster intervalle t _h und t _v identisch zu dem Fall der voraus gehenden Figur (voller Bildschirm) bleiben. Dies gestat tet die Erhaltung der Informationsmenge, ohne daß die Bandbreite vergrößert wird, während jedoch das Format verkleinert wird.

Es ist günstig, wenn die Bildschirmablenkung durch Zeilensprung zwischen geraden und ungeraden Zeilen erfolgt, wobei der Rücklauf des Leuchtflecks wäh rend des Zeitintervalls zwischen der Ablenkung zweier aufeinanderfolgender Zeilen derselben Parität erfolgt. Bei einer herkömmlichen Ablenkung, wie sie in Fig. 5b gezeigt ist (Fig. 5a entspricht den Synchron signalen), zeigt die Sägezahnstruktur eine abfal lende Flanke 10, die sehr steil ist. Diese Flanke, die dem Rücklaufleuchtfleck entspricht, ist an sich nicht störend, da der Leuchtfleck während der Dauer des Rücklaufs gelöscht wird; sie verursacht jedoch eine nachfol gende Nichtlinearität 20 der Sägezahnstruktur, d. h. am Rand des Bildschirms. Diese Nichtlinearität wird sehr störend für die hier betrachtete Anwendung, da eine jegliche Änderung der Ablenkgeschwindigkeit eine Änderung der gleichen Größenordnung beim emit tierten Licht verursacht. Wenn es sich bei der verwende ten Röhre um eine Röhre mit einer elektromagnetischen Ablenkung handelt, wo eine Änderung von - 2 bis + 2 Am pere in einer Spule mit einer Spannung in der Größen ordnung von 100 V in einer Zeitdauer von weniger als 8 µs erfolgen muß, ist es außerdem sehr schwierig, einen stabilen Zustand für ein System zu finden, das Stör schwankungen von weniger als 2% der Grundstromänderung ausgesetzt ist. Zur Lösung dieser Schwierigkeit läßt sich ein Zeilensprung vornehmen, bei dem man jeweils eine Zeile von zwei Zeilen überspringt, indem man zuerst die geraden Zeilen (Fig. 5c) und dann die un geraden Zeilen (Fig. 5d) abtastet. Das Bild vervoll ständigt sich von einem Halbbild zum nächsten Halbbild auf grund der Tatsache, daß immer eine ungerade Anzahl von Zeilen vorhanden ist. Zwischen zwei Sägezähnen ist ein langsamer Rücklauf 11 des Leuchtflecks verwendbar, dem eine Warteperiode 30 der Impulssynchronisation folgt. Da der Leuchtfleck im Moment seines Beginns unbewegt ist, ist es möglich, einen perfekt linearen Beginn des Sägezahns 21 zu erzielen.

Dieses Verfahren führt zu einem verstärkten Flackern bei Betrachtung des Videomonitors, doch dieses Flackern ist auf einer Fotografie nicht sichtbar; man vermeidet dieses Problem einfach durch Verdoppeln der Belichtungszeit.

Ablenkschaltungen 140 (Fig. 1) umfassen für die horizontale und vertikale Ablenkung je einen Ablenksignalgenerator, der in Fig. 6 gezeigt ist, der mit einem Ablenkverstärker verbunden ist, wie er in Fig. 7 gezeigt ist.

Der Ablenksignalgenerator (Fig. 6) erhält an seinem Eingang SA ein Amplitudensignal und an seinem Eingang SP ein Positionssignal; diese beiden Signale kommen von Digital/Analog-Wandlern, die von programmierbaren Speichern gespeist werden, wie dies vorstehend erwähnt wurde. Der Ablenksignalgenerator erzeugt am Ausgang, dem Anschluß SD, eine Sägezahn-Spannung, die unmittelbar von den beiden Parametern Position und Amplitude abhängt. Der Sägezahngenerator weist eine Integrationsstufe mit einem Operationsverstärker A ₂ auf, dessen nichtinvertierender Eingang mit dem Anschluß SP verbunden ist und der nach Schließen des Schalters I ₁ den Anfangspunkt des Sägezahns bestimmt. Ein zweiter Operationsverstärker A ₁ ermöglicht die Rückführung der der Amplitude entsprechenden Spannung am Widerstand R ₁ auf einen Wert, der das Positionssignal SP berücksichtigt.

Das somit am Ausgang der in Fig. 6 gezeigten Schaltung entstehende Signal wird dem Eingang eines Ablenkverstärkers zugeführt (Fig. 7). Das Grundelement ist ein Operationsverstärker A ₃ mit einer hohen Eingangsimpedanz und einer sehr hohen Ablenkgeschwindigkeit, dem eine Pufferstufe folgt, die komplementäre Transistoren T ₁ und T ₂ hoher Leistung aufweist, welche eine direkte Kopplung mit der Ablenkspule BD gestatten. Ein Überbrückungswiderstand R ₃, der zu dieser Spule in Reihe angeordnet ist, ermöglicht eine Rückführung einer dem Ablenkstrom proportionalen Spannung auf den invertierenden Eingang des Verstärkers A ₃. Somit folgt der Ablenkstrom exakt der am Eingang anliegenden Befehlsinformation SD.

Diese dynamische Korrektur des Ablenkstroms ermöglicht eine sehr hohe Dimensionsstabilität des Bildes und garantiert eine ausgezeichnete Wiederholung der Ergebnisse.

Fig. 8 zeigt ein Schaltbild des in Fig. 1 gezeigten Videoverstärkers 130 mit zwei parallel betriebenen Operationsverstärkern A ₄ und A ₅ und nachfolgenden Schaltern I ₂ und I ₃, welche derart gesteuert werden, daß sie positive Synchronimpulse aufweisen. Eine monostabile Kippschaltung M ₁ ermöglicht durch Steuerung des Schalters I ₄, dem Signal kurzzeitig eine vorbestimmte positive Spannung zu überlagern. Dieser Spannungsbereich ermöglicht die Eichung des Verstärkers A ₆ auf einen gegebenen Schwarzwert.

Der Videoverstärker 130 umfaßt ferner Schalter I ₅ und I ₆, welche die Auswahl eines normalen Bildes oder eines Umkehrbildes ermöglichen. Weitere Schalter I ₇ bis I ₁₀, die automatisch gesteuert sind, ermöglichen eine Einstellung des Videosignalpegels in Abhängigkeit von dem Format des Einzelbildes. Je stärker die Ablenkfläche reduziert wird, desto heller bzw. leuchtender wird das Bild; es ist notwendig, diese Variationen auszugleichen, um eine gleichmäßige Belichtung des Films unabhängig von dem Format zu erzielen.

Die Leistungsverstärkung des Verstärkers A ₆ wird durch einen Fotowiderstand R ₂ gesteuert, dessen Wert von dem Licht der Röhre abhängig ist.

In vorteilhafter Weise erhält das Gitter der Kathodenröhre 110 das Videosignal und nicht die Kathode, und zwar so, daß ein konstanter Wert der sehr hohen Spannung unabhängig von dem Signal aufrechterhalten wird; dies ermöglicht die Beibehaltung der Ablenkamplitude unabhängig von der Polarisierung der Röhre und die Aufrechterhaltung der Fokussierung unabhängig von der Menge des emittierenden Lichts. Die Löschsignale des Leuchtflecks bei dem Zeilenrücklauf werden somit der Kathode zugeführt.

Im folgenden soll nunmehnr eine Ablenk-Vergrößerungsschaltung 150 unter Bezug auf Fig. 1 beschrieben werden. Es wurde festgestellt, daß ein Bildschirm mit einer sehr hohen Auflösung (bei mehr als 3000 Zeilen erreichbar sind) ein Problem mit sich bringt, sobald er zur Reproduktion eines einzigen Bildes, das den gesamten Bildschirm einnimmt und ungefähr 600 Zeilen aufweist, verwendet wird. Wenn es sich bei dem System nicht um ein Zeilensprungsystem handelt, dann umfaßt ein Halbbild ungefähr 300 Zeilen. In diesem letzteren Fall beträgt die vom Leuchtdichtestrahl bestrichene Fläche weniger als ein Zehntel des Zeilenabstands, d. h. Ablenkungen von 25 µm werden durch unscharfe Zonen von 250 µm voneinander getrennt sein. Diese Erscheinung vermindert die Klarheit des Bildes in einem wesentlichen Ausmaß.

Zur Überwindung dieses Nachteils ohne Defokussierung des Leuchtflecks (eine Defokussierung des Leuchtflecks würde zu einem Auflösungsverlust führen), sind Einrichtungen vorgesehen, welche die von dem Leuchtfleck bedeckte Fläche derart vergrößern, daß in einer vertikalen Richtung eine vergrößerte Bedeckung des Bildschirms über den gesamten Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeilen erzielt wird.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur Schaffung einer größeren Bedeckung wird ein zusätzlicher vertikaler Hochfrequenz-Oszillator verwendet, der ein Signal erzeugt, dessen Amplitude die komplementäre Ablenkung auf die zwischen zwei Zeilen vorhandene Vertikallage erlaubt. Die Schwingungsamplitude beträgt Null in der horizontalen Richtung, was eine Beibehaltung der ursprünglichen Auflösung in dieser Richtung ermöglicht. Die Vertikalablenkung wird so eingestellt, daß zwei aufeinanderfolgende Ablenkungen auf dem Bildschirm und somit auf dem Film miteinander in Berührung kommen, ohne daß sie dabei ineinanderdringen. Die Amplitude der Schwingungen wird für jedes Format eingestellt, doch es ist notwendig, einen zweiten Oszillator für Formate vorzusehen, die eine Vertauschung von horizontalen und vertikalen Ablenkungen notwendig machen, wie es bei den Fig. 2b und 2d der Fall ist.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird jedes Halbbild zyklisch um einen Bruchteil des Zwischenzeilenraums vertikal verschoben, indem man zu dem vertikalen Ablenksignal ein komplementäres Signal hinzuaddiert, das für jedes Halbbild konstant ist. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Ablenkung mit geringer Amplitude geschaffen, die es dem System z. B. ermöglicht, die Gesamtbreite der Zwischenzeile achtmal abzudecken, was sich aus der Tatsache ergibt, daß ein Achtel der Zwischenzeile für jede Gruppe von vier Halbbildern vorgesehen ist. Die komplementären Ablenksignale sind für jedes Format in den programmierbaren Speichern gleichzeitig mit den verschiedenen Positions- und Amplitudenablenkparametern speicherbar.

Claims

1. Verfahren zum Erzeugen eines aus einer Serie von Einzel bildern zusammengesetzten Bildes auf einer lichtempfind lichen Fläche, wobei die Einzelbilder nacheinander auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung jedes Einzel bildes folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:

a) Erzeugen eines Einzelbildes auf einer Zone des Bild schirms, wobei die Position und die Abmessungen der betreffenden Bildschirmzone von der Anzahl der Einzelbilder abhängt, aus denen das zusammengesetzte Bild erzeugt wird und wobei die betreffende Bildschirm zone homolog zu der Zone der lichtempfindlichen Fläche ist, auf welcher das Einzelbild in dem zusammengesetzten Bild zu positionieren ist;
b) Übertragen des Einzelbildes von dem Bildschirm auf die lichtempfindliche Fläche mittels einer feststehenden Vorrichtung, auf welcher eine Abbildung des Bildschirm bildes erzeugt wird;
c) Begrenzen der horizontalen und vertikalen Ablenkampli tuden der Kathodenstrahlröhre auf Werte, welche die Größe des auf dem Bildschirm erzeugten Bildes auf die Abmessungen einer ausgewählten Bildschirmzone reduzieren;
d) Positionieren des Bildes mittels Zentrierung der Ablenkungen auf diejenige Position, welche homo log zu der ausgewählten Bildschirmzone ist.

2. Vorrichtung zum Erzeugen eines aus einer Serie von Einzel bildern zusammengesetzten Bildes auf einer lichtempfind lichen Fläche, wobei die Einzelbilder nacheinander auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre erzeugt werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Einen hochauflösenden Kathodenstrahl-Bildschirm (120);
b) eine lichtempfindliche Fläche (300);
c) eine Einrichtung (400) zum Erzeugen von Einzelbildern auf vorbestimmten Zonen des Bildschirms (120), mit
- c1) einer Einrichtung zum Feststellen der Position jeder vorbestimmten Zone in Abhängigkeit von der Anzahl der zur Erzeugung des zusammengesetzten Bildes ver wendeten Einzelbilder, und
- c2) einer horizontalen und vertikalen, durch Positions- und Amplitudensignale gesteuerten Ablenkvorrichtung (140), wobei sowohl die Positions- als auch die Amplitudensignale in Abhängigkeit von der Anzahl der zur Erzeugung des zusammengesetzten Bildes verwendeten Einzelbilder variieren, derart, daß das Format der vorbestimmten Bildschirmzone in Abhängigkeit von dieser Einzelbildanzahl angepaßt wird, wobei
d) die vorbestimmte Bildschirmzone denjenigen Zonen der lichtempfindlichen Fläche entspricht, in denen die Einzelbilder innerhalb des zusammengesetzten Bildes positioniert werden, und
e) eine Übertragungseinrichtung (200) zum Übertragen der auf dem Bildschirm (120) erzeugten Einzelbild auf die gesamte lichtempfindliche Fläche (300), wobei der Bild schirm (120), die Übertragungseinrichtung (200) und die lichtempfindliche Fläche (300) während der Erzeugung der verschiedenen aufeinanderfolgenden Einzelbilder relativ zueinander fixiert bleiben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positions- und die Amplitudensignale von Digital/ Analogwandlern zur Verfügung gestellt werden, welche von Speichereinrichtungen angesteuert sind, die Positions- und Amplitudenwerte entsprechend jedem Einzelbild ent halten, wobei sowohl die Positions- als auch die Amplituden werte in Abhängigkeit von der Anzahl der Einzelbilder, ihrer Reihenfolge und ihrem Format variieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (410) zur Sperrung der Einzelbilderzeugung auf einer solchen Bildschirmzone vorgesehen ist, auf welcher bereits ein anderes, zu demselben zusammengesetzten Bild gehörendes Einzelbild aufgezeichnet wurde.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Bildschirm (120) zugeordnete Ablenkung mit Zeilen sprung zwischen geraden und ungeraden Zeilen erfolgt, wobei der Rücklauf des zugeordneten Leuchtflecks in dem Zeitintervall liegt, das zwischen der Ablenkung zweier aufeinanderfolgender Zeilen derselben Parität liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Vergrößern der vom Leuchtfleck ein genommenen Fläche vorgesehen ist, welche derart ausge bildet ist, daß eine Bedeckung des Bildschirms (120) in vertikaler Richtung über den gesamten, zwischen zwei auf einanderfolgenden Zeilen liegenden Zwischenraum erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Vergrößern der Leuchtfleckfläche einen Vertikal-HF-Oszillator aufweist, der ein Signal solcher Amplitude erzeugt, daß der Leuchtfleck auf die Höhenposi tion zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeilen komplementär ablenkbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Vergrößern der Leuchtfleckfläche eine Ein richtung aufweist, die jedes Fernsehhalbbild durch Addition eines für jedes Halbbild konstanten Komplementärsignals zu dem dem Fernsehhalbbild zugeordneten vertikalen Ablenk signal zyklisch um einen Bruchteil des Zwischenraums zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeilen vertikal verschiebt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Videosignal dem Gitter der Kathodenstrahlröhre (110) zugeführt wird und daß ein Zeilen-Löschsignal und ein Halbbildsteuersignal deren Kathode zugeführt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenstrahlröhre (110) eine elektromagnetische Ablenkung aufweist, und daß ein Ablenkverstärker (150) vorgesehen ist, der einen Stromverstärker mit Gegenkopplung umfaßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Steuereinrichtung mit einem Videosignal vorgesehen ist, dessen Intensität in Abhängigkeit von dem Format der Einzelbilder variiert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Kathodenstrahlröhre (110) eine Bildröhre mit elektro magnetischer Fokussierung vorgesehen ist.