DE1903348A1

DE1903348A1 - Arrangement for keeping the luminous flux supplied to a television camera constant

Info

Publication number: DE1903348A1
Application number: DE19691903348
Authority: DE
Inventors: Dr Heinz Gundlach; Dipl-Phys Dr Winfried Rusam
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1969-01-23
Filing date: 1969-01-23
Publication date: 1970-09-03
Also published as: DE1903348B2

Description

Anordnung zum Konstanthalton des einer Fernschkamorz zugeführten Lichtstromes Dic Erfindung betrifft eine Anordnung zum Konatanthalten des einer Fernsehkamera zugeführten Lichtstromes, der in der Kamera in ein elektrischen Signal umgewandelt wird, das mit einem Sollwert verglichen wird. Bci Fernsehkameras, insbesondero Farbfernschkameras, ist es erforderlich, die Beleuchtungsstärke auf der lichtempfindlichen Fläche der Bildaufnahmeröhre möglichst konstant zu halten. Dics wird üblicherweise durch eine Regelautomatik erreicht, deren Regelsignal aus der Differenz des Kamerasignals und des Sollwertes gebildet wird und welches eine im Kameraobjektiv befindlichc, motorisch angetriebene Blende ansteuert.Arrangement to keep the luminous flux supplied to a television camera constant The invention relates to an arrangement for keeping a television camera constant supplied luminous flux, which is converted into an electrical signal in the camera which is compared with a target value. Bci television cameras, in particular color television cameras, it is necessary to adjust the illuminance on the light-sensitive surface of the To keep the image pick-up tube as constant as possible. Dics is usually represented by a Automatic control achieved whose control signal is the difference between the camera signal and of the setpoint value is formed and which one is located in the camera lens, motorized driven diaphragm controls.

Eine derartige Regelanordnung ist aber nur achlecht ftir solche Ansendungen geeignet, bei denen die Apertur dbs vor die Kamera geschalteten optischen Systems nach anderen Erfordernisson als nach der Regolung des Lichtstromes eingestellt werden muß. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn das optische System eine bestimmte Tiefenschärfe haben soll oder wenn dio Apertur einoe Mikroskops durch die verwendeten Objektivo fest vorgegeben ist.Such a rule arrangement is only bad for such endings suitable where the aperture dbs optical system switched in front of the camera can be set according to other requirements than after regulating the luminous flux got to. This is the case, for example, when the optical system has a certain depth of field should have or if the aperture a microscope through the lens used is fixed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung sum Konstanthalten des Lichtatromes der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der die Apertur des optischen Systems nicht vorändert wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor der lichtempfindlichen Schicht der Aufnahmeröhre der Kamera eine Graufiltoreinrichtung mit verändorbarem Transmissionsgrad angobracht ist, deren Antriebsmotor in Abhängigkeit von der Abweichung des elektrischen Signals der Kamera von dem Sollwert im Sinne einer Verminderung der Abweichung gesteuort wird.The invention is based on the object of keeping an arrangement constant to create the light atom of the type described above, with which the aperture of the optical system is not pre-changed. This object is achieved according to the invention solved that in front of the photosensitive layer of the pickup tube of the camera a Gray filter device with changeable transmittance is attached, the Drive motor depending on the deviation of the electrical signal from the camera is controlled by the setpoint in the sense of a reduction in the deviation.

Die neuc Anordnung bietet über die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe hinaus den Vorteil, daß die Regelspannung von dem Fernschsignal der Kamera abgeleitot wird und daher keine gesonderte Meßzelle erforderlich ist, die in den Strahlengang eingeschwenkt oder eingespiegelt werden muß. Außerdem kann die in viclcn Kameras ohnodies vorhandene Regelschaltung benutzt werden.The new arrangement offers over the solution of the underlying invention Task also has the advantage that the control voltage from the remote control signal of the camera is derived and therefore no separate measuring cell is required, which is in the Beam path must be swiveled in or reflected. In addition, the in viclcn Cameras are used without the existing control circuit.

Anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile näher beschrieben und erläutert.Based on the drawing, in which the exemplary embodiments are shown, the invention and other advantages are described and explained in more detail below.

Figur 1 zeigt den prinzipiellen Anschluß einer Fernschkamera an ein Mikroskop.Figure 1 shows the basic connection of a television camera to a Microscope.

In Figur 2 ist einc Graukeileinrichtung dargestellt.A gray wedge device is shown in FIG.

In Figur 1 ist mit 8 eine Fernsehkamera, beispielsweise eine Farbfernschkamera, bezeichnet, die über einem Mikroskop 3 angebracht ist. An die Fernsehkamera sind ein oder mehrere Sichtgeräte angeschlossen, auf denen das Mikroskopbild dargestellt wird. Außerdem kann das Mikroskopbild durch das Mikroskopokular 4 beobachtet werden. Das Licht der Lampe, die in einem Gehäuse 7 untergebracht ist,-gelangt durch den Sockel 5 über cic Leuchtfeldblende 2 und einen Kondensor 10 zum Objektiv. Dio Spannung der Lampe wird so eingestellt, daß die für die Farbkamera günstigste Farbtemperatur erreicht wird. Die Louchtfeldblende 2 wird entsprechend der Apertur des verwendeten Mikroskopobjektives eingestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die gemäß der Erfindung zwischen der Lichtquelle und der Fernsehkamera vorzuschende Graukeileinrichtung aui dic Leuchtfeldblendenfassung 2 des Mikroskopes aufgesteckt. Sie kann sich aber auch im Strahlengang des Mikroskops oder zwishcen dem Mikro"s-kop- und der.In Figure 1, 8 is a television camera, for example a color television camera, referred to, which is mounted above a microscope 3. To the television camera are one or more viewing devices connected on which the microscope image is displayed will. In addition, the microscope image can be observed through the microscope eyepiece 4. The light from the lamp, which is housed in a housing 7, passes through the Base 5 via cic luminous field diaphragm 2 and a condenser 10 to the objective. Dio tension the lamp is set so that the most favorable color temperature for the color camera is achieved. The Louchtfeldblende 2 is used according to the aperture of the Microscope objective set. In the present embodiment, according to of the invention between the light source and the television camera to be proposed gray wedge device aui dic illuminated field diaphragm mount 2 of the microscope attached. But she can also in the beam path of the microscope or between the microscope and the.

Kamera oder in der Kamera befinden. Mit dieser Graukeileinrichtung 1 können die je nach Apertur und Vergrößerung unterschiedlichen Lichtstärken der Mikroskopobjektive und die je nach Einstellung der Belouchtungsapertur und je nach Transmission des Präparates unterschiedlichen Lichtströme ausgeregelt werden. Bei dem @usführungsbeispiel bleibt auch der in das Mikroskopokular 4 gelangende Lichtstrom konstant, da die Graukeileinrichtung vor dem Okular 4 in den Strablengang geschaltet ist.Camera or in the camera. With this gray wedge device 1, depending on the aperture and magnification, the different light intensities of the Microscope objectives and depending on the setting of the illumination aperture and regulated different luminous fluxes depending on the transmission of the preparation will. In the case of the embodiment example, the one that reaches the microscope eyepiece 4 also remains Luminous flux constant, because the gray wedge device in front of the eyepiece 4 is in the optical path is switched.

Die Graukeileinrichtung wird von der Differenz zwischen dem Videosignal une einem Sollvert über eine Leitung 9 angestouert. Die Leitung 9 kann auch in dem die Kamera haltcndcn Stativ 6 geführt sein.The gray scale device is based on the difference between the video signal une a Sollvert controlled via a line 9. The line 9 can also be in that the camera should be held on a tripod 6.

In Figur 2 sind Einzelheiten der Graukeileinrichtung dargestellt. Dic über die leitungen 9 anliegende Steuerspannung wird einem Motor 2 zugeführt, der ein Getriebe enthalten kann und über Kcgelrauer 1.1 und cin Zahnrad 12 cine Zahnstange 13 antreibt. An dieser ist ein Graukeil 14 befestigt, der im Ausführungsbeispiel aus einer Glasplatte besteht, auf der eine Verlaufschicht aufgedampft ist.In Figure 2 details of the gray wedge device are shown. The control voltage applied via the lines 9 is fed to a motor 2, which can contain a gear and about Kcgelrauer 1.1 and cin gear 12 cine Toothed rack 13 drives. A gray wedge 14 is attached to this, which in the exemplary embodiment consists of a glass plate on which a self-leveling layer is vapor-deposited.

Bei Bewegen der Zahnstange 13 wird der Graukeil 14 in seiner Führung 15 durch den Strahlengang 16 geschoben.When the rack 13 is moved, the gray wedge 14 is in its guide 15 pushed through the beam path 16.

In einer anderen Ausführungsform ist die Verlaufschicht ringförmig auf rille un den Mittelpunkt des Ringes drehbare Glasplatte aufgebracht.In another embodiment, the gradient layer is ring-shaped Applied to groove un the center of the ring rotatable glass plate.

Im einfachsten Falle ist; nur ein Graukeil vorgesehen. Vorteilhaft werden aber zwecks einer gleichmäßigen Ausleuchtung zwei Graufilter verwendet, deren Verlaufschichten entgegengesetzt verlaufen und die gegenläufig durch den Strahlengang bewegt werden. Im Ausführungsbeispiel kann bierzu@über dem dargestellten Graukeil 14 ein weiterer Graukeil vorgesehen werden, der ebenfalls mit einer Zahnstange verbunden ist, acrcn Zähne in das Zahnrad 12 cingroifon. Bei Drchen des Zahurades 12 werden die beiden Graukeile gegenläufig bewegt.In the simplest case is; only one gray wedge provided. Advantageous but two neutral density filters are used for uniform illumination Gradient layers run in opposite directions and those in opposite directions through the beam path be moved. In the exemplary embodiment, bierzu @ can be used over the gray wedge shown 14 another gray wedge can be provided, which is also connected to a rack is, acrcn teeth in the gear 12 cingroifon. When turning the gear wheel 12 will be the two gray wedges moved in opposite directions.

Im Ausführungsbeispiel sind ferner Endkontakte 17, 18 vorgesehen, die bei Erreichen der Endstellung des Graukeils 14 die Steuerspannung dcs Motors für die über die ndstellung hinausgehende Richtung abschalten. Derartige Endkontakte sind auch bei Verwenden eines ringförmigen Graukeils zweckmäßig, da sic verhindern, daß der Graukeil aus dem Gebiet der geringsten Transmission in das Gebiet größter Transmission gebracht wird, obwohl zum Konstanthalten des Lichtstromes eine noch geringere Transmission erforderlich wäre. Ebenso wird auch der unmittelbare Übergang von größter Transmission zu kleinster Transmision verhindert. Die Schaltung der Endkontakte muß aber so gewählt sein, daß bei Änderung des Lichtstromes der Graukeil aus der Endstellung wieder automatisch zurückbewegt wird. Hierzu sind die Endkontakte 17 und 18, die in Reihe geschaltet sind, von je einer Diode 19, 20 überbrückt, über die bei geöffnetem Endkontakt, das ist in der Endstellung, der Stron für uic Rückwärtsbewegung fließen kann. Die beiden Dioucn sinu hierzu unterschiedlich gepolt. Mit einer solchen Schaltung wird auch erreicht, daß der Antriebsmotor der Graukeileinrichtung über nur zwei Leiter an die Steuerspannung angeschlossen sein muß. Es ist auch möglich, die Endkontakte parallel zu schalten und jedem Fndkontakt eine Diodc vorsuschalten, wobei die Dioden wiederum unterschiedlich gepolt sind, so daß bei einer positiven Steuerspannung der Strom nur über cinc Diode und einen Endkontakt und bei cincr negativen Steuerspannung über die andere Diede und den anderen Endkontakt fließt.In the exemplary embodiment, end contacts 17, 18 are also provided, the control voltage of the motor when the end position of the gray wedge 14 is reached switch off for the direction beyond the end position. Such end contacts are also useful when using a ring-shaped gray wedge, as they prevent that the gray wedge from the area of least transmission into the area is greatest Transmission is brought, although there is still one to keep the luminous flux constant lower transmission would be required. The same is true of the immediate transition prevented from the greatest transmission to the smallest transmission. The circuit of the However, the end contacts must be selected in such a way that the gray wedge appears when the luminous flux changes is automatically moved back from the end position. The end contacts are for this purpose 17 and 18, which are connected in series, each bridged by a diode 19, 20, via when the end contact is open, that is in the end position, the current for uic backward movement can flow. The two Dioucn are polarized differently. With such a Circuit is also achieved that the drive motor of the gray wedge device over only two conductors have to be connected to the control voltage. It is also possible, to connect the end contacts in parallel and connect a diode upstream of each find contact, the diodes are again polarized differently, so that with a positive Control voltage of the current only via cinc diode and an end contact and with cincr negative control voltage flows through the other Diede and the other end contact.

Damit die Lichtstromregelautomatik beim Objektivwechsel nicht übersteuert wird, können die Lichtatärken der Mikroobjektive durch eingebaute Graufilter einander angeglichen wein. Vorteilhaft bildert die Graukeileinrichtung mit den Graukeilen, dem Antriebsmotor und dem Getriebe sowie den gegebenenfalls vorhandenen Endkontakten und Dioden eine mechanische Einheit, die als Ganzes in dem Strahlengang angeordnet werden kann.So that the automatic luminous flux control does not override when changing lenses the light levels of the micro-lenses can be matched by built-in gray filters matched wine. The gray wedge device advantageously forms with the gray wedges, the drive motor and the gearbox as well as any end contacts that may be present and diodes, a mechanical unit, arranged as a whole in the beam path can be.

Zweekmäßg ist die automatische Lichtstromregelung ausschaltbar, damit auch cinc frci wählbare Einstellung des Lichtstromes von Hand, z.B. mittels einer Taste möglich ist. Dies kann z.B. für das Einpegeln cincr Fernschanlage in eine Anfangsstellung erforderlich scin. Auch kann das Mikroskop benutzt werden, ohnc daß die Fernsehanlage cingeschaltet ist. Das Bedienungspult, das die Schaltcr zum Ein- und Ausschalten der Regelautomatik und zu Steuern des Antriebsmotors von Hand enthält, kann unmittelbar neben dem Mikroskop angebracht sein, so daß der Mikroskopieronde während der Beobachtung durch das Okular 4 die gewünschten Maßnalimen durchführen kann.The automatic luminous flux control can be switched off, so that also cinc frci selectable setting of the luminous flux by hand, e.g. by means of a Button is possible. This can be used e.g. for leveling a remote control system in a Initial position required scin. The microscope can also be used, ohnc that the television system is switched on. The control panel that controls the switch to the Switching the automatic control on and off and controlling the drive motor by hand contains, can be attached directly next to the microscope, so that the microscope probe carry out the desired measurements while observing through the eyepiece 4 can.

Dic Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, bei dem eine Fernschanlage an ein Mikroskop angeschlossen ist. Es ist jedoch einleuchtend, daß die Erfindung überall dort eingesetzt werden kann, wo cinc Fernschkamera in Vcrbinaung mit einem optischen System arbeitet, dessen Apertur möglichst nicht geändert werden soll.The invention has been described using an exemplary embodiment, in which a remote control system is connected to a microscope. It is evident, however, that the invention can be used wherever cinc television camera in Vcrbinaung works with an optical system, the aperture of which is not changed as far as possible shall be.

11 P a t e n t a n s p r ü c h e 2 Figuren11 P a t e n t a n s p r ü c h e 2 figures

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Arrangement to keep the a television camera supplied luminous flux, which in the cameras in an electrical Signal is converted, which is compared with a nominal value, d u r c h g It is not noted that in front of the light-sensitive layer of the pick-up tube the camera (8) is fitted with a gray wedge device with variable transmittance whose drive motor is dependent on the deviation of the electrical signal controlled by the camera from the target value in the sense of a pre-reduction of the deviation will.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the gray wedge device (1) two counter-rotating one above the other movable in their longitudinal extent as a graduated filter Contains vapor-coated glass strips.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the gray wedge device (1) Contains at least one sheet of glass with an annular leveling layer in order to the center of which the glass pane can be rotated

4. Arrangement according to claim 3, characterized characterized in that the gray wedge device has two mechanically coupled glass plates Contains, the ring-shaped progressive layers-overlap in the beam path and there oci opposite drchung change their transmittance in the same sense.

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g ekmarks, that end contacts (17, 18; are provided, which upon reaching the end position of the Switch off the drive for the direction beyond the end position with the gray wedge (14).

6. Arrangement according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the drive motor (10) of the gray wedge device to the control voltage is connected via only two Lcitcr (9), in which the end contacts (17, 18) in series are connected and that the end contacts (17, 18) each have a diode (19, 20) in parallel is switched, wherein the Diodcn are polarized differently.

7. Arrangement according to one of claims 1 to G, characterized in that that the gray wedge device with the gray wedges (14), the drive motor (10), the Gear (11) and the possibly existing end contacts (17, 18) and diodes (19, 20) cinc forms a mechanical unit.

8. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the internal camera (8) is connected to a microscope (3) and the gray wedge device (1) is attached between the illumination source (5) of the microscope and the object table.

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that the gray wedge device can be plugged onto the luminous field diaphragm socket (2) of the microscope (3).

10. Arrangement according to one of claims 1 to 7, d a d u r c h g e it is not indicated that the tele camera (8) is connected to a microscope (3) is, and the gray wedge device is mounted between the micro lens and camera is.

11. Arrangement according to claims 8 to 10, characterized in that that when using several micro-lenses in this gray filter to compensate for different ones Luminous intensities are appropriate.