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Einrichtung zum optischen Kopieren von Linsenrasterfilmen.
Im Stammpatent Nr. 143828 sind Einrichtungen zum Projektionskopieren für Linsenrasterfilme beschrieben, bei welchen die Filme durch ein Objektiv aufeinander abgebildet werden, dessen Öffnung im Vergleich zur relativen Öffnung der Rasterlinsen an sich zu klein ist, um eine vollständige Kopie zu liefern und bei der durch bewegte Spiegel dafür gesorgt wird, dass die Objektivöffnung oder deren virtuelle Bilder von dem Film aus nacheinander in verschiedenen Richtungen gesehen werden, so dass auch Lichtstrahlen, die der grösseren relativen Öffnung der Rasterlinsen entsprechen, durch das
Objektiv gehen und zur Abbildung der Filme aufeinander dienen. In den Ausführungsbeispielen des
Stammpatentes führen die bewegten Mittel während des Kopierens eine hin-und hersehwingende Bewegung aus.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung und Weiterbildung der im Hauptpatente geschützten erfindungsgemässen Einrichtungen und besteht darin, dass die Bewegung der Spiegel eine umlaufende ist. Der dadurch erzielte Vorteil besteht in erster Linie darin, dass eine umlaufende Bewegung mit wesentlich grösserer Genauigkeit bewirkt werden kann als eine hin-und hergehende Bewegung. Es ist wesentlich leichter, alle Teile genau zu lagern, so dass auch bei sehr langdauernder Benutzung die genaue gegenseitige Justierung aller Teile erhalten bleibt. Weiterhin ist es bei den Einrichtungen möglich, sämtliche rein optischen Teile starr miteinander zu verbinden, so dass eine weitere Gewähr für grösste Genauigkeit der gegenseitigen Justierung gegeben ist.
Schliesslich ist von ausserordentlicher Bedeutung, dass es verhältnismässig geringe Sehwierigkeit macht, bei rein umlaufenden Bewegungen die Tourenzahl zu erhöhen, während dies bei schwingenden Bewegungen sehr bald auf erhebliche Schwierigkeiten stösst. Soll die Kopiermaschine z. B. mit einer Bildchenzahl von 10 pro Sekunde arbeiten, was im Interesse der Wirtschaftlichkeit als durchaus normal bezeichnet werden kann, so stösst es schon auf erhebliche Schwierigkeiten, eine schwingende Bewegung mit der erforderlichen Genauigkeit auszuführen. Solche Schwierigkeiten treten bei umlaufenden Bewegungen nicht auf.
Die Kopiermaschine sind derart konstruiert, dass zwischen einem Objektiv und den Filmen bewegte ebene Spiegel derart angeordnet sind, dass die Filme vom Objektiv aus in jeder Stellung der Spiegel in genau entgegengesetzten Richtungen ausserhalb der optischen Achse des Objektives gesehen werden. Rotieren dann die Spiegel um eine zu den Filmbildehen senkrechte Achse, so beschreiben die von den Filmen her gesehenen Objektivöffnungen Kreise, so dass sie nacheinander in den verschiedenen Richtungen gesehen werden, die nötig sind, um alle Teile der photographisehen Schicht zu kopieren.
Die Filme werden in zwei zueinander parallelen Ebenen angeordnet, und die Rotationsachse wird so gelegt, dass sie durch die Mitten der Filmbildchen geht. Es kann unter Umständen auch von Vorteil sein, im Strahlengang ruhende optische Mittel, insbesondere ruhende ebene Spiegel, so anzubringen, dass nicht die Filme selbst, sondern deren in den ruhenden Spiegeln gesehene Filder in zueinander parallelen Ebenen liegen. Die Rotationsachse der umlaufenden Spiegel geht dann vorzugsweise durch die Mitten dieser Bilder der Filmbildehen.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die umlaufenden Teile starr in einem rotierenden Träger befestigt sind und dass es bezüglich der Justierung Vorteile bietet, sämtliche optischen Teile an dem gleichen Träger anzubringen. Es kann aber auch von Vorteil sein, z. B. das Objektiv ruhend gegenüber den Filmen anzuordnen. In diesem Falle ist es nämlich möglich, in einfacher Weise am
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Filmen her gesehene Objektivbild während des Umlaufes der optischen Teile beschreibt. Diese Objektivbilder werden von den Filmen aus in der gleichen Entfernung gesehen wie die Austritts-bzw.
Eintrittspupille des Aufnahme-bzw. Projektionsobjektivs. Ferner sind die Geraden 10 und 11 so gezeichnet, dass sie durch die Rasterlinsen auf zwei Geraden der photographischen Schicht abgebildet werden, die voneinander einen Abstand haben, der gleich der Breite einer Rasterlinse ist. Nimmt man also an, dass für die Aufnahme oder Projektion ein Objektiv benutzt wird, bei dem in der Pupille ein aus drei Zonen bestehendes Farbfilter gesehen wird, so liegen die drei Zonen des Filters zwischen den Geraden 10 und 11. Die beiden weiterhin gezeichneten Geraden 12 und 1., entsprechen dann den Stellen, an denen bei der Aufnahme bzw. Projektion die Trennkante zwischen je zwei aneinanderstossenden Zonen des Farbfilters gesehen werden.
Um nun alle Teile der photographischen Schicht, die hinter einer Rasterlinse liegen, zu kopieren, ist es notwendig, dass das von den Filmen her gesehene Objektivbild wenigstens den grössten Teil der zwischen den Geraden 10 und 11 liegenden Zone überstreicht.
In der Fig. 11 ist daher zwischen den Punkten 14 und 15 die von den Filmen her gesehene Objektivöffnung in mehreren verschiedenen Stellungen gezeichnet, um anzudeuten, dass die Belichtung des Kopierfilms stattfinden muss in denjenigen Stellungen der rotierenden Spiegel, in denen die Objektiv- öffnung zwischen den Punkten 14 und 15 gesehen wird. Die Teile der Kreisbahn, auf denen sich das Objektivbild befindet, während die Belichtung stattfindet, liegen also in der Nähe eines Durchmessers, der parallel zu den Rasterlinsen des Films verläuft. Es kann dabei zwecks besserer Trennung der Farben von Vorteil sein, die Belichtung in denjenigen Zeitintervallen kurzzeitig zu unterbrechen, in denen
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Man kann die Blendeneinriehtungen, die die Belichtung unterbrechen und freigeben, so ausbilden, dass auch kopiert wird, während das Objektiv auf der entgegengesetzten Seite seiner Bahn zwischen den Punkten 16 und 17 gesehen wird. Der Transport der Filme erfolgt dann während der Zeitintervalle, während deren das Objektivbild zwischen den Punkten 15 und 16 bzw. 17 und 14 gesehen würde.
Es ist nun zu bedenken, dass die beiden Geraden 10 und 11 vom Film her unter einem Öffnungwinkel gesehen werden, der gleich der relativen Öffnung der Rasterlinsen und infolgedessen verhältnismässig gross, z. B. 1 : 2,5 ist. Reicht dann der Kreis 9 so, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, noch nach beiden Seiten über die beiden Geraden 10 und 11 hinaus, so werden die Filme vom Objektiv aus in
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allen Stellungen in einer Richtung gesehen, die einen recht grossen Winkel mit der optischen Achse des Objektivs einschliesst. Dies kann unter Umständen aus zweierlei Gründen geringe Nachteile zur
Folge haben.
Zunächst wird das Objektiv für sehr schief einfallende Lichtbüschel ausgenutzt, der korrigierte Bildwinkel muss gross sein, und es wird das Objektiv für Strahlenbüschel solcher Neigung ausgenutzt, für die es im allgemeinen nicht am besten korrigiert ist. Es ist also erforderlich, Spezialobjektive zu verwenden, bei denen besonderer Wert auf die Korrektur für Liehtbüsehel gelegt ist, die unter einem starken Neigungswinkel auftreten.
Ausserdem kann man beim Kopieren von Linsenrasterfilmen die schärfsten Bilder dann erreichen, wenn man gleichzeitig die Linsenkuppen des Originalfilms auf die Linsenkuppe des Kopierfilms und die Schicht des Originalfilms auf die Schicht des Kopierfilms abbildet. Man erhält dann nämlich, wenn man einen Schnitt durch die Filme legt, der senkrecht zur Richtung der Rasterlinsen verläuft, in diesem Schnitt infolge der Abbildung der Linsenkuppen aufeinander grösste Schärfe und ebenso in dem dazu senkrechten, parallel zu den Rasterlinsen verlaufenden Schnitt grösste Schärfe dadurch, dass die Schichten aufeinander abgebildet werden.
Dadurch, dass nun das Objektivbild auf einem grossen Kreis umläuft, wirkt es wie ein Objektiv sehr grosser Öffnung, und die Tiefenschärfe ist nicht ausreichend, um gleichzeitig die Linsenkuppe und die Schichten aufeinander abzubilden. Dies würde sich in dem beschriebenen Falle dadurch bemerkbar machen, dass in einem parallel zu den Raster- linsen durch den Kopierfilm gelegten Schnitt das eine Bild, bei dem das Objektivbild zwischen den
Punkten 14 und 15 läuft, sich in etwas anderer Höhe befindet, als das darauffolgende Bild, bei dem das Objektivbild zwischen den Punkten 16 und 17 läuft.
In dem betrachteten Schnitt entwirft nämlich das Objektiv ein scharfes Bild von der Schicht des Originalfilms vor den Linsenkuppe des Kopier- films, und die Strahlen, die dieses Bild bilden, besitzen eine verhältnismässig starke Neigung gegenüber der Filmebene, so dass sie bei dem einen Bild die photographische Schicht um ein Stück von nicht zu vernachlässigender Grösse oberhalb des Ortes der besten Strahlenvereinigung treffen und beim darauf- folgenden Bild um das gleiche Stück unterhalb. Die Bilder werden also bei der Vorführung in der
Richtung senkrecht zu den Rasterlinsen ein geringes zittern zeigen. Eine wesentliche Unschärfe der einzelnen Bildchen auf dem Film braucht dagegen aus dem beschriebenen Grunde nicht aufzutreten, da für die Schärfe der Bilder nur die wirkliche Öffnung des Objektivs massgebend ist und da diese klein gewählt werden kann.
Um den zuletzt beschriebenen Nachteil, dass die Bilder parallel zur Richtung der Rasterlinsen zittern, zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die Belichtung nur in denjenigen Zeitintervallen vorzunehmen, in denen das Objektiv zwischen den Punkten 14 und 15 gesehen wird, und das übrige Zeitintervall
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Grösse des Kreises 9 dadurch verändert werden, dass man den Spiegeln 4 und 5 einen grösseren oder kleineren Abstand von der optischen Achse des Objektivs 3 gibt.
Eine Einrichtung, die ähnlich der in Fig. 1 dargestellten ausgebildet ist, die aber den Vorteil aufweist, dass es leichter ist, ungespiegeltes Licht vom Kopierfilm fernzuhalten, zeigt die Fig. 2. Zwischen dem Objektiv 3 und den Filmen 1 und 2 sind die zueinander parallelen Spiegel 20 bis 23 so angeordnet, dass von den Filmen her die Objektivbilder 3'bzw. 3"unter dem gewünschten Winkel gesehen werden. An die Spiegel sind die Blenden 24 bis 27 so angesetzt, dass kein Licht ohne Reflexion vom Originalfilm auf den Kopierfilm gelangen kann. Die Spiegel mit den Blenden und ihrem Träger laufen um die optische Achse des Objektivs um. Das Objektiv selbst kann sich mitdrehen oder fest angeordnet sein.
Bei der in dieser Figur dargestellten Einrichtung kann die Vergrösserung oder Verkleinerung des in den Fig. 11 und 12 mit 9 bezeichneten Kreises in der Weise vorgenommen werden, dass die Spiegel 20 bis 2 : ; mehr oder weniger von der optischen Achse entfernt werden.
Bei der in der Fig. 3 dargestellten Einrichtung stehen ebenfalls die Filme 1 und 2 bzw. die Bildfenster, durch die die Filme 1 und 2 laufen, fest. Das Licht gelangt vom Film 1 über den ebenen
Spiegel 27 und den Winkelspiegel 28 in das Objektiv'3, dessen optische Achse senkrecht zur Verbindungslinie der Bildfenstermitten steht. Vom Objektiv geht das Licht über den Winkelspiegel 29 und den ebenen Spiegel 30 zum Kopierfilm 2. Die Spiegel 27 und 30 sind parallel zueinander und unter 450 gegen die Verbindungslinie der Bildfenstermitten geneigt. Ihre Normalen liegen mit der optischen Achse des Objektivs in einer Ebene. Die Kanten der Winkelspiegel 28 und 29 stehen senkrecht zu der durch die optische Achse und die mehrfach genannte Verbindungslinie bestimmten Ebene.
Das Objektiv und die Spiegel 27 bis 30 sind, an einem Halter starr gegeneinander justiert, und rotieren um eine Achse, die mit der Verbindungslinie der Bildfenstermitten zusammenfällt. Bei dieser Einrichtung kann der Winkel, unter dem das Objektiv von den Filmen aus gesehen wird, dadurch am einfachsten verändert werden, dass man die Winkelspiegel 28 und 29 mehr oder weniger von der optischen Achse des Objektivs entfernt.
Die in Fig. 4 dargestellte Einrichtung ist wieder so getroffen, dass die Verlängerung der optischen Achse des Objektivs. 3 durch die Mitten der Bildfenster, in denen sieh die Filme 1 und 2 befinden, hindurchgeht. Die unter 450 gegen die optische Achse geneigten Flächen 31 bis 34 sind spiegelnd ausgebildet. Ausserdem sind die Winkelspiegel 35 und 36 vorgesehen. Der Gang der Lichtstrahlen ist ohne nähere Erklärung aus der Figur deutlich.
Durch Versetzung der Kante des Winkelspiegels 3. 3 gegenüber der Geraden, in der sich die spiegelnden Fläehen : 11 und 32 schneiden, und entsprechende Versetzung der auf der andern Seite des Objektivs befindlichen spiegelnden Flächen kann der Winkel, unter dem die Objektivöffnung gesehen wird, verändert werden.
Bei den Einrichtungen, die durch die bisher beschriebenen Figuren dargestellt werden, sind die Kopien gegenüber den Originalen entweder selten-oder hohenverkehrt. Um diesem Mangel abzuhelfen, ist bei der in Fig. 5 gezeichneten Einrichtung, die im übrigen der in Fig. 2 dargestellten so weitgehend entspricht, dass eine nähere Erläuterung nicht erforderlich ist, im Strahlengang zwischen dem Film 1 und der spiegelnden Fläche 20 ein ruhender Spiegel 87 so angeordnet, dass er mit der optischen Achse des Objektivs einen Winkel von 450 einschliesst und dass das vom Objektiv her gesehene Bild des Films 1 an derselben Stelle erscheint, wie bei der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung.
In diesem Falle geht dann die optische Achse nicht durch die Mitten beider Filme, sondern auf der einen Seite durch die Mitte des Bildes des Filmbildchens.
Will man erreichen, dass die Bildfenster beider Filme in der gleichen Ebene liegen, so kann man sich der in Fig. 6 dargestellten Einrichtung bedienen. Diese entspricht zunächst in ihrem wesentlichen optischen Teil der in Fig. 1 gezeichneten Einrichtung. Zwischen den Filmen und den ebenen Spiegeln 4 und 5 sind jedoch spiegelnde Flächen 38 und 39 vorgesehen, so dass die Bildfenster in der gleichen, parallel zur optischen Achse verlaufenden Ebene angeordnet werden können. Dadurch hat man den Vorteil, dass die Transportvorrichtungen 40 und 41 für die beiden Filme von der gleichen Welle 42 angetrieben werden können. Auf derselben Welle kann auch eine Umlaufblende 43 angebracht sein, die in Fig. 7 genauer dargestellt ist.
Um zu erreichen, dass bei der in Fig. 6 gezeichneten Einrichtung die Kopien sich bezüglich der Seiten-und Höhenrichtigkeit ebenso verhalten wie die Originale, ist der Spiegel 38 als Winkelspiegel, der oben und unten vertauscht, ausgebildet. Die Kante des Winkelspiegels liegt in der durch die Normale auf dem Film 1 und die optische Achse bestimmten Ebene. Vor den Filmen können noch gegebenenfalls die zylindrischen Linsen 57 und 58 angeordnet sein, die den Zweck haben, die Schnittweite des Objektivs in der Richtung parallel zu den Rasterlinsen um die Filmdicke gegenüber der Schnittweite im dazu senkrechten Schnitt zu verlängern.
Zur Beleuchtung des zu kopierenden Films 1 dient die Lichtquelle 44. Nimmt man an, dass die Rasterlinsen auf dem Film quer zur Längsrichtung verlaufen und dass die Längsausdehnung der Filme senkrecht zur Zeiehenebene steht, so wird die Lichtquelle vorzugsweise durch einen langgestreckten Faden gebildet, der ebenfalls senkrecht zur Zeiehenebene verläuft. Das Licht wird durch die zum Teil zylindrische Kondensorlinsen 45 und 46 auf dem Film vereinigt. Um die Lichtquelle läuft eine trommelförmige Blende 47 um. Diese ist auf dem zwischen den Punkten 48 und 49 liegenden
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Teil lichtundurchlässig ausgebildet.
Zwischen den Punkten 50 und 48 einerseits und 49 und 51 anderseits sind Graugläser geeigneter Dichte angebracht, so dass die Intensität des Lichtes, das zum Kopieren der den seitlichen Filterzonen entsprechenden Bilder dient, etwas geschwächt ist gegenüber der Intensität des Lichtes, mit der das der mittleren Filterzone entsprechende Licht kopiert wird.
Diese Grauscheiben sind entsprechend der an Hand der Fig. 12 erläuterten Tatsache gewählt, dass die Beliehtungszeit für die den Seitenzonen entsprechenden Bilder etwas grösser als für das der mittleren Zone entsprechende Bild ist. Zwischen den Punkten 50 und 51 kann die Trommelblende ganz offen sein. Man hat natürlich auch die Möglichkeit, vor alle drei Abschnitte Graugläser zu stellen und deren Dichte in beliebiger Weise so zu wählen und abzuändern, dass Kopien hergestellt werden können, bei denen die eine oder die andere Farbe stärker betont oder unterdrückt ist.
Synchron mit dem Fortsehaltmeehanismus, mit dem Antrieb für den um die optische Achse umlaufenden Halter 6 und mit der Umlaufblende 47 dreht sich die an Hand der Fig. 7 näher zu erläuternde Blende 43 um die Achse 42. In Fig. 7 ist im Schnitt der trommelförmige Träger 6 für die Spiegel 4 und. 5 gezeichnet. Im Innern sieht man das Objektiv ; J mit der kleinen Öffnung. Die Blende 48 besitzt im
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brechung des Lichtes findet also durch die Blende 43 in der Nähe des Objektivs statt, da man leicht Dominanten beobachtet, wenn die Liehtunterbrechung durch die Trommelblende 47 in der Nähe des Films vorgenommen wird.
Die Trommelblende tritt erst in Tätigkeit, um das Licht während des Fortschalten der Filme abzuschirmen, nachdem ein Flügel der Blende 4. 3 den Lichtstrahl bereits unterbrochen hat.
Mit den neuen Einrichtungen ist es nicht nur möglich, Kopien im Verhältnis 1 : 1 herzustellen, sondern man kann auch unter Massstabsvergrösserung oder Verkleinerung in jedem beliebigen Verhältnis kopieren. Es ist nur nötig, die bewegten Spiegel auf der einen Seite des Objektivs in etwas andern Abständen und Dimensionen anzuordnen, jedoch so, dass vom Objektiv her beide Filme stets in genau entgegengesetzten Richtungen gesehen werden. Die in den Fig. 8,9 und 10 dargestellten Einrichtungen dienen dazu, um unter Massstabsänderung zu kopieren. Sie entsprechen im übrigen den Einrichtungen gemäss den Fig. 1, 2 bzw. 3 so vollständig, dass es nicht nötig ist, sie näher zu erklären.
An Stelle der nur durch Brechung die Abbildung des Originalfilms auf den Kopierfilm vermittelnden optischen Syteme können auch solche benutzt werden, die durch Reflexion oder teils durch Brechung und teils durch Reflexion wirksam sind. In Fig. 13 ist z. B. eine Einrichtung dargestellt, die derjenigen gemäss Fig. 3 nachgebildet ist. Das Licht kommt vom Originalfilm 1, geht über den Spiegel 27 und den Winkelspiegel 28 zu einem reflektierenden abbildenden System 571, das entweder durch einen blossen Hohlspiegel gebildet sein kann oder durch lichtbrechend und spiegelnde Flächen gleichzeitig. Man kann z. B. hinter einem für eine Abbildung in das Unendliche korrigierten Objektiv eine ebene spiegelnde Fläche anbringen, um ein für die in Fig. 13 dargestellte Einrichtung brauchbares optisches System zu erhalten.
Von 571 geht das Licht über den gleichen Winkelspiegel 28 zum Spiegel 30
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dass seine Kante von der optischen Achse des Systems 571 geschnitten wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum optischen Kopieren von Linsenrasterfilmen nach dem Patent Nr. 143828, bei welcher die Filme durch ein Objektiv aufeinander abgebildet werden, dessen Öffnung im Vergleich zur relativen Öffnung der Rasterlinsen an sich zu klein ist, um eine vollständige Kopie zu liefern, und bei der durch bewegte Spiegel dafür gesorgt wird, dass die Objektivöffnung bzw. deren virtuelle Bilder von den Filmen aus nacheinander in verschiedenen Richtungen gesehen werden, so dass auch Lichtstrahlen, die der grösseren relativen Öffnung der Rasterlinsen entsprechen, durch das Objektiv gehen und zur Abbildung der Filme aufeinander dienen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Spiegel eine umlaufende ist.