專利名稱:用于提供具有局部調(diào)節(jié)的亮度值的背景照明以適應(yīng)所要觀察的透明物體之不透明度的光箱的制作方法
本發(fā)明涉及一種具有可被照明的屏幕的光箱，用于觀察放置于該屏幕之前或之上的透明物體，例如X光照片。
借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?qū)νǔ５耐该魑矬w或照片進(jìn)行充分的觀察，單位底片面積上的入射光通量應(yīng)當(dāng)相當(dāng)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(dāng)寬的。這就會導(dǎo)致如下缺點(diǎn)，即由于周圍區(qū)域的高亮度水平，使得較區(qū)域中的細(xì)節(jié)難以看出。
本發(fā)明的一個(gè)目的，就是要通過提供一種光箱，在這種光箱中，可以根據(jù)局部亮度水平，來對被觀測圖象的對比度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
為了達(dá)到這一目的，根據(jù)本發(fā)明的光箱的特在在于采用了控制裝置置，該控制裝置對光源進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，以便使屏幕根?jù)亮度值的二維分布受到照射，而這些亮度值受到了局部調(diào)節(jié)，以適應(yīng)于所要觀察的透明物體的不透明度。
下面，將結(jié)合附圖，對本發(fā)明用于說明目的的實(shí)施方案進(jìn)行描述。在附圖中。
圖1、是本發(fā)明原理的總括說明圖，圖2、是本發(fā)明用于說明目的的實(shí)施方案的說明圖。
根據(jù)本發(fā)明的光箱包括可控光源，該可控光源能在屏幕上形成強(qiáng)度和位置可控的光點(diǎn)，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(shí)現(xiàn)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(zhì)等等。
盡管不是嚴(yán)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(zhì)3被放置在屏幕2上要采取適當(dāng)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(gè)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(shí)電子來強(qiáng)度是恒定的，并具有一定的值，以便使放置在屏幕2上的膜片得到正常量級的照明。
根據(jù)本發(fā)明的光箱還進(jìn)一步設(shè)置有自由存取圖象存儲器4。該圖象存儲器的結(jié)構(gòu)和單元數(shù)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(gè)行和列，確定了一定數(shù)目的單元區(qū)域(象元)，而這些單元區(qū)域?qū)?yīng)于圖象存儲器的單元(編址addresses)。
根據(jù)本發(fā)明，開始時(shí)對這些單元區(qū)域或象元的每一個(gè)都進(jìn)行了測量。這個(gè)程序可以稱作拾感工作狀態(tài)。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，該檢測器具有易于操縱的桿狀形式，并包含具有適合于所要觀察圖象的寬度之長度的光敏帶。
用諸如手動(dòng)的方法，把這個(gè)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(qū)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(gè)單元之中，這些單元區(qū)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(gè)存儲單元都能存貯32個(gè)不同圖象亮度水平中的一個(gè)。當(dāng)圖象存儲器具有諸如100X100＝10000個(gè)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(gè)象元。
每一個(gè)存儲器儲起來的圖象信號bi都可用適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)f(bi)進(jìn)行變換。根據(jù)本發(fā)明，在接著拾感狀態(tài)的照明狀態(tài)期間里，所得到的控制信號f(bi)被用來對顯象管1的電子束進(jìn)行調(diào)制。
結(jié)果，由掃描電子束在面板和漫射器屏幕2上形成的光點(diǎn)受到了相應(yīng)的調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)了根據(jù)透明物體的不透明度范圍的背景照明，這使該透明物體的可觀察性得到了增強(qiáng)。
在原理上，電子束的強(qiáng)度和速度都可以根據(jù)控制信號進(jìn)行調(diào)制，因而光點(diǎn)也可以根據(jù)控制信號來進(jìn)行調(diào)制。
最好是進(jìn)行速度調(diào)制，因?yàn)樗軌蚴闺娮铀俚膹?qiáng)度，因而使光點(diǎn)，維持在最佳的基本上恒定的值，而對比度范圍則主要由電子束速度調(diào)制范圍來確定。
進(jìn)一步地，在原理上，可以不采用桿狀光敏檢測器，而采用具有足以覆蓋整個(gè)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(fā)明的一種實(shí)施方案的圖示，在這種實(shí)施方案中，采用了上面所描述的速度的調(diào)制原理。
在圖2中，與圖1中的相應(yīng)部件等價(jià)的部件都用相同的標(biāo)號表示。
首安，為了簡單起見，假設(shè)當(dāng)桿形檢測器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(shí)，就知道了被掃描的象元的編址單元數(shù)據(jù)。為簡單起見，進(jìn)一步假設(shè)在與透明物體相對的檢測器的每一瞬時(shí)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(shù)字轉(zhuǎn)換器器6。設(shè)置這個(gè)轉(zhuǎn)換器，是為了以主時(shí)鐘7所提供的取樣頻率，對加到其上的模擬信號進(jìn)行取樣，并為檢測器所觀測的每一個(gè)象元產(chǎn)生出數(shù)字編碼信號都代表有關(guān)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(shí)鐘7驅(qū)動(dòng)的。對這個(gè)分頻器進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，以便使分頻 系數(shù)，例如2的一個(gè)冪，由轉(zhuǎn)換器6所提供的編碼來確定。有若干個(gè)，如32(25)個(gè)，不同的亮度等級，在分頻器8的輸出端每次產(chǎn)生出32個(gè)不同頻率中的一個(gè)。相應(yīng)的一個(gè)頻率fu是對相應(yīng)象元的平均亮度的一種量度。在分頻器輸出端產(chǎn)生的頻率信號fu被加到編址發(fā)生器9上。這個(gè)編址發(fā)生器9的設(shè)置是為了根據(jù)電子束在漫射器屏幕2上所產(chǎn)生的光點(diǎn)的瞬時(shí)位置，對圖象存儲器4的單元進(jìn)行分配。當(dāng)采用具有諸如5個(gè)比特(bit)深度的存儲器時(shí)，由發(fā)生器9分配的存儲單元，通過存入通路is，輸入了由加在發(fā)生器9上的控制頻率fu所確定，因而也就是由相應(yīng)于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(gè)，例如33X33二1089個(gè)5比特模式，每一個(gè)這些5比特模式都代表著這1089個(gè)象元中的一個(gè)平均亮度值，這1089個(gè)象元是由檢測器所觀測的圖象分劃而成的。
偏轉(zhuǎn)發(fā)生器10被用來實(shí)現(xiàn)水平(X方向)和垂直(Y方向)電子束偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)發(fā)生器10最好這樣進(jìn)行設(shè)置，以使對顯象管熒光屏的掃描按Z形光柵進(jìn)行，換句話說，就是沒有回掃消隱，并最好使掃描以高于每秒50個(gè)光柵的速率進(jìn)行。
這個(gè)偏轉(zhuǎn)發(fā)生器還以不受具體限制的方式，對發(fā)生器9進(jìn)行反饋，以便由這個(gè)編址發(fā)生器把電子束的每一個(gè)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(diǎn)的每一個(gè)位置，轉(zhuǎn)換成與這個(gè)位置相對應(yīng)的圖象存儲器4的編址。
為了確保這一點(diǎn)，在檢測器5移過透明物體3一次之后，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采取的編址結(jié)構(gòu)，代表了該圖象。檢測器還可設(shè)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(gè)光敏檢測器棒組成了一個(gè)結(jié)構(gòu)組件。當(dāng)把這個(gè)組件移過透明物體時(shí)，可以把正在進(jìn)行Z形掃描運(yùn)動(dòng)(從左到右，并且反之亦然)的光點(diǎn)限制在以兩個(gè)光敏檢測器棒5和5′為邊界的區(qū)域內(nèi)。為此，例如，可以把來自兩個(gè)檢測器棒5和5′的信號(在分別以適當(dāng)方式進(jìn)行積分之后)相互進(jìn)行比較。在進(jìn)行比較信號不相等的情況下(這就意味著光點(diǎn)已經(jīng)離開了所考慮的區(qū)域)，偏轉(zhuǎn)檢測器10受到了適當(dāng)?shù)目刂?，從而把電子束，因而也就是把光點(diǎn)重新置位到一個(gè)起始位置，該起始位置最好同光點(diǎn)在離開上述區(qū)域時(shí)的位置有關(guān)。
在上述拾感狀態(tài)完成，并且待觀察圖象被存入圖象存儲器4之后，可以把檢測器放到一邊并開始照明工作狀態(tài)。為此，通過讀出通道us，對圖象存儲器進(jìn)行讀出。在這個(gè)讀出過程中，由編址發(fā)生器9再次將光點(diǎn)位置轉(zhuǎn)換成圖象存儲編址(地址)，并通過通道us讀出如此分配的存儲編址。由函數(shù)形成器，把所得到的同所分配的象元有關(guān)的亮度值轉(zhuǎn)換成上面所提到的f(bi)信號中相應(yīng)的一個(gè)。這些f(bi)信號決定著分頻器8所取的瞬時(shí)分頻率。以這種方式，每次都產(chǎn)生出亞時(shí)鐘頻率fu，它是在那個(gè)時(shí)刻所讀出的亮度值的一種量度。通過編址發(fā)生器9，可用這些亞時(shí)鐘頻率信號fn來控制速度調(diào)制輔助發(fā)生器11。
對于26＝32個(gè)不同f(bi)值中的每一個(gè)，編址發(fā)生器都產(chǎn)生出代表相應(yīng)值的控制信號SS，該控制信號與編址發(fā)生器9所分配的存儲編址有關(guān)。設(shè)置輔助發(fā)生器11是為了產(chǎn)生調(diào)制信號ms，調(diào)制信號ms對應(yīng)于加到輔助發(fā)生器11上的控制信號Ss。這種調(diào)制信號使偏轉(zhuǎn)發(fā)生器10的電子束以相應(yīng)于瞬時(shí)施加和導(dǎo)出的f(bi)值的速度，對面板進(jìn)行掃描。這意味著根據(jù)所選定的函數(shù)f，在拾感狀態(tài)期間里存儲有高亮度值的象元，在照明狀態(tài)期間里，受到了低量級光通量的照明;而在拾感狀態(tài)期間里存儲有低亮度值的象元，在照明狀態(tài)期間里，受到高量級光通量的照射。換句話說，在照明狀態(tài)期間里，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(tài)期間，對光箱的亮度量級進(jìn)行局部的調(diào)節(jié)，使之適應(yīng)于透明物體的不透明度。
權(quán)利要求
1.一種光箱，該光箱包含有由照射源來照射的屏幕，用于觀察放置在該屏幕前方的透明物體，例如X光照片，其特征在于采用了控制裝置，該控制裝置對照射源進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，以便使屏幕根?jù)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(diào)節(jié)以適應(yīng)于所要觀察的透明物物的不透明度。
2.如權(quán)利要求
1的光箱，其特征在于對光源進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，以便在屏幕上形成具有可控的位置和強(qiáng)度的光點(diǎn)，該光箱的特征還在于用于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(fā)光強(qiáng)度，該光敏檢測器可放置在光箱的前方;隨機(jī)存儲器，其存儲單元決定著矩陣分劃，該存儲器把借助檢測器所測得的亮度值，存儲在相應(yīng)的存儲單元中;控制裝置，用于依據(jù)從存儲器讀出的亮度值，按反比關(guān)系對光點(diǎn)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的光箱，其特征在于控制裝置的設(shè)置是為了對光點(diǎn)移過屏幕的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1至3中的一項(xiàng)的光箱，其特征在于檢測器包括直線光敏帶，該光敏帶可被移過屏幕。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的光箱，其特征在于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(gè)整體被移過屏幕。
專利摘要
用于直接觀察膜形透明物體上的圖象的裝置，其中根據(jù)預(yù)備圖象亮度掃描操作中存入并存儲在兩維存儲器中的分立信息元素，對照明光源進(jìn)行控制。作為選擇，可控制光源產(chǎn)生的光束的強(qiáng)度或掃描速度，以相應(yīng)地改變單元底片表面區(qū)域的亮度等級。最好采用速度調(diào)節(jié)，因?yàn)榇藭r(shí)可把光束亮度等級保持在最佳的恒定值，同時(shí)由光束速度調(diào)節(jié)范圍來大致確定觀察者所觀察的圖象的動(dòng)態(tài)對比范圍。
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(fā)明者羅納爾德·簡·蓋爾拉克 申請人:老代爾夫特光學(xué)工業(yè)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan