用於提供具有局部調節的亮度值的背景照明以適應所要觀察的透明物體之不透明度的光箱的製作方法

2023-06-08 14:02:36

專利名稱:用於提供具有局部調節的亮度值的背景照明以適應所要觀察的透明物體之不透明度的光箱的製作方法
本發明涉及一種具有可被照明的屏幕的光箱，用於觀察放置於該屏幕之前或之上的透明物體，例如X光照片。
藉助這種光箱來觀察透明物體是常見的做法。為此，把照片放置在屏幕上，該屏幕則提供基本上均勻的背景照明。為了能夠對通常的透明物體或照片進行充分的觀察，單位底片面積上的入射光通量應當相當高，例如1000至10000勒克司(Lux)。
通常，這種要觀察的照片的不透明度分布是相當寬的。這就會導致如下缺點，即由於周圍區域的高亮度水平，使得較區域中的細節難以看出。
本發明的一個目的，就是要通過提供一種光箱，在這種光箱中，可以根據局部亮度水平，來對被觀測圖象的對比度進行調節。
為了達到這一目的，根據本發明的光箱的特在在於採用了控制裝置置，該控制裝置對光源進行適當的控制，以便使屏幕根據亮度值的二維分布受到照射，而這些亮度值受到了局部調節，以適應於所要觀察的透明物體的不透明度。
下面，將結合附圖，對本發明用於說明目的的實施方案進行描述。在附圖中。
圖1、是本發明原理的總括說明圖，圖2、是本發明用於說明目的的實施方案的說明圖。
根據本發明的光箱包括可控光源，該可控光源能在屏幕上形成強度和位置可控的光點，該屏幕被作為所要觀察的透明物體的背景。例如，可以用67cm的電視顯象管來實現這一目的。該透明物體可以是透明的板、片或膜形圖象承載介質等等。
儘管不是嚴格必要的，可以把透明屏幕2安裝到顯象管1的面板前面，作為漫射器。帶有所要觀察的圖象的透明膜形或片形介質3被放置在屏幕2上要採取適當措施來操作顯象管，以使電子束以一定的速率(例如，每秒50個光柵)掃描面板，從而使面板得到基本上均勻的照明。換句話說，開始時電子來強度是恆定的，並具有一定的值，以便使放置在屏幕2上的膜片得到正常量級的照明。
根據本發明的光箱還進一步設置有自由存取圖象存儲器4。該圖象存儲器的結構和單元數目，是由所要觀察的圖象和屏幕的矩陣分劃而決定的。換句話說，屏幕和圖象被分成多個行和列，確定了一定數目的單元區域(象元)，而這些單元區域對應於圖象存儲器的單元(編址addresses)。
根據本發明，開始時對這些單元區域或象元的每一個都進行了測量。這個程序可以稱作拾感工作狀態。為此目的，把光敏檢測器5與透明物體相對地放置。為簡便起見，該檢測器具有易於操縱的杆狀形式，並包含具有適合於所要觀察圖象的寬度之長度的光敏帶。
用諸如手動的方法，把這個檢測器移過被照明的透明物體一次或多次，就能夠把代表單元區域或象元的平均亮度的圖象信號輸入圖象存儲器的每一個單元之中，這些單元區域或象元覆蓋著透明物體的假想矩陣。例如，圖象存儲器具有5比特(bit)的「深度」，以便每一個存儲單元都能存貯32個不同圖象亮度水平中的一個。當圖象存儲器具有諸如100X100＝10000個單元的情況下，上述的矩陣就具有100X100的格式，從而使所要觀察的圖象被分劃成10000個象元。
每一個存儲器儲起來的圖象信號bi都可用適當的函數f(bi)進行變換。根據本發明，在接著拾感狀態的照明狀態期間裡，所得到的控制信號f(bi)被用來對顯象管1的電子束進行調製。
結果，由掃描電子束在面板和漫射器屏幕2上形成的光點受到了相應的調製，從而實現了根據透明物體的不透明度範圍的背景照明，這使該透明物體的可觀察性得到了增強。
在原理上，電子束的強度和速度都可以根據控制信號進行調製，因而光點也可以根據控制信號來進行調製。
最好是進行速度調製，因為它能夠使電子速的強度，因而使光點，維持在最佳的基本上恆定的值，而對比度範圍則主要由電子束速度調製範圍來確定。
進一步地，在原理上，可以不採用杆狀光敏檢測器，而採用具有足以覆蓋整個透明物體的光敏表面積的檢測器。為了把代表外觀測圖象的信號輸入圖象存儲器，只要將這種檢測器相對著透明物體安置就行了。
圖2是本發明的一種實施方案的圖示，在這種實施方案中，採用了上面所描述的速度的調製原理。
在圖2中，與圖1中的相應部件等價的部件都用相同的標號表示。
首安，為了簡單起見，假設當杆形檢測器5移過放置在漫射器屏幕2上的透明物體3(例如，從上到下移過一次)時，就知道了被掃描的象元的編址單元數據。為簡單起見，進一步假設在與透明物體相對的檢測器的每一瞬時位置，都獲得了一種模擬信號，該模擬信號代表著檢測器觀測到的象元行的亮度變化。這樣的模擬信號被加到模擬數字轉換器器6。設置這個轉換器，是為了以主時鐘7所提供的取樣頻率，對加到其上的模擬信號進行取樣，並為檢測器所觀測的每一個象元產生出數字編碼信號都代表有關象元的平均亮度。這些編碼信號被用來控制程序分頻器8，它是由主時鐘7驅動的。對這個分頻器進行適當的設置，以便使分頻 係數，例如2的一個冪，由轉換器6所提供的編碼來確定。有若干個，如32(25)個，不同的亮度等級，在分頻器8的輸出端每次產生出32個不同頻率中的一個。相應的一個頻率fu是對相應象元的平均亮度的一種量度。在分頻器輸出端產生的頻率信號fu被加到編址發生器9上。這個編址發生器9的設置是為了根據電子束在漫射器屏幕2上所產生的光點的瞬時位置，對圖象存儲器4的單元進行分配。當採用具有諸如5個比特(bit)深度的存儲器時，由發生器9分配的存儲單元，通過存入通路is，輸入了由加在發生器9上的控制頻率fu所確定，因而也就是由相應於所分配的存儲器編址的象元之平均亮度所確定的5比特模式。這樣，圖象存儲器4就可以輸入若干個，例如33X33二1089個5比特模式，每一個這些5比特模式都代表著這1089個象元中的一個平均亮度值，這1089個象元是由檢測器所觀測的圖象分劃而成的。
偏轉發生器10被用來實現水平(X方向)和垂直(Y方向)電子束偏轉。偏轉發生器10最好這樣進行設置，以使對顯象管螢光屏的掃描按Z形光柵進行，換句話說，就是沒有回掃消隱，並最好使掃描以高於每秒50個光柵的速率進行。
這個偏轉發生器還以不受具體限制的方式，對發生器9進行反饋，以便由這個編址發生器把電子束的每一個位置，因而也就是由電子束在漫射器屏幕2上所形成的光點的每一個位置，轉換成與這個位置相對應的圖象存儲器4的編址。
為了確保這一點，在檢測器5移過透明物體3一次之後，圖象存儲器中就輸入了圖象信號，這些圖象信號以其存儲所採取的編址結構，代表了該圖象。檢測器還可設置有第二光敏棒5′，第二光敏棒5′，與光敏棒5平行地伸延。兩個光敏檢測器棒組成了一個結構組件。當把這個組件移過透明物體時，可以把正在進行Z形掃描運動(從左到右，並且反之亦然)的光點限制在以兩個光敏檢測器棒5和5′為邊界的區域內。為此，例如，可以把來自兩個檢測器棒5和5′的信號(在分別以適當方式進行積分之後)相互進行比較。在進行比較信號不相等的情況下(這就意味著光點已經離開了所考慮的區域)，偏轉檢測器10受到了適當的控制，從而把電子束，因而也就是把光點重新置位到一個起始位置，該起始位置最好同光點在離開上述區域時的位置有關。
在上述拾感狀態完成，並且待觀察圖象被存入圖象存儲器4之後，可以把檢測器放到一邊並開始照明工作狀態。為此，通過讀出通道us，對圖象存儲器進行讀出。在這個讀出過程中，由編址發生器9再次將光點位置轉換成圖象存儲編址(地址)，並通過通道us讀出如此分配的存儲編址。由函數形成器，把所得到的同所分配的象元有關的亮度值轉換成上面所提到的f(bi)信號中相應的一個。這些f(bi)信號決定著分頻器8所取的瞬時分頻率。以這種方式，每次都產生出亞時鐘頻率fu，它是在那個時刻所讀出的亮度值的一種量度。通過編址發生器9，可用這些亞時鐘頻率信號fn來控制速度調製輔助發生器11。
對於26＝32個不同f(bi)值中的每一個，編址發生器都產生出代表相應值的控制信號SS，該控制信號與編址發生器9所分配的存儲編址有關。設置輔助發生器11是為了產生調製信號ms，調製信號ms對應於加到輔助發生器11上的控制信號Ss。這種調製信號使偏轉發生器10的電子束以相應於瞬時施加和導出的f(bi)值的速度，對面板進行掃描。這意味著根據所選定的函數f，在拾感狀態期間裡存儲有高亮度值的象元，在照明狀態期間裡，受到了低量級光通量的照明;而在拾感狀態期間裡存儲有低亮度值的象元，在照明狀態期間裡，受到高量級光通量的照射。換句話說，在照明狀態期間裡，電子束分別以較高和較低的速度移過所考慮的象元。這樣，就可以在照明狀態期間，對光箱的亮度量級進行局部的調節，使之適應於透明物體的不透明度。
權利要求
1.一種光箱，該光箱包含有由照射源來照射的屏幕，用於觀察放置在該屏幕前方的透明物體，例如X光照片，其特徵在於採用了控制裝置，該控制裝置對照射源進行適當的控制，以便使屏幕根據亮度值的二維分布而受到照射，而這些亮度值受到了局部調節以適應於所要觀察的透明物物的不透明度。
2.如權利要求
1的光箱，其特徵在於對光源進行適當的設置，以便在屏幕上形成具有可控的位置和強度的光點，該光箱的特徵還在於用於測量局部亮度值的光敏檢測器，這些局部亮度值各代表所要觀察的透明物體的局部發光強度，該光敏檢測器可放置在光箱的前方;隨機存儲器，其存儲單元決定著矩陣分劃，該存儲器把藉助檢測器所測得的亮度值，存儲在相應的存儲單元中;控制裝置，用於依據從存儲器讀出的亮度值，按反比關係對光點的強度進行調製。
3.根據權利要求
2的光箱，其特徵在於控制裝置的設置是為了對光點移過屏幕的速度進行調節。
4.根據權利要求
1至3中的一項的光箱，其特徵在於檢測器包括直線光敏帶，該光敏帶可被移過屏幕。
5.根據權利要求
4的光箱，其特徵在於檢測器包括與第一光敏帶大致平行伸延的第二光敏帶，該第一和第二光敏帶可以作為一個整體被移過屏幕。
專利摘要
用於直接觀察膜形透明物體上的圖象的裝置，其中根據預備圖象亮度掃描操作中存入並存儲在兩維存儲器中的分立信息元素，對照明光源進行控制。作為選擇，可控制光源產生的光束的強度或掃描速度，以相應地改變單元底片表面區域的亮度等級。最好採用速度調節，因為此時可把光束亮度等級保持在最佳的恆定值，同時由光束速度調節範圍來大致確定觀察者所觀察的圖象的動態對比範圍。
文檔編號G02B27/02GK85106729SQ85106729
公開日1987年3月25日 申請日期1985年9月6日
發明者羅納爾德·簡·蓋爾拉克 申請人:老代爾夫特光學工業有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan