Einrichtung zum gleichmässigen Ausleuchten einer Fläche, insbesondere für Reproduktionszwecke, sowie Verfahren zur Eierstellung der Einrichtung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrich tung zum gleichmässigen Ausleuchten einer Fläche, insbesondere für Reproduktionszwecke; ferner be trifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erwähnten Einrichtung.
In der Reproduktionstechnik und auch bei Film- und Diapositiv-Projektoren bedeutet die regelmässige Ausleuchtung der photographisch aufzunehmenden Vorlagefläche bzw. zu projizierenden Filmvorlage ein grosses Problem.
Besonders bei Projektionsgerä ten, an welche sehr hohe Anforderungen in bezug auf die regelmässige Ausleuchtung der Projektions ebene gestellt werden, sei es in Aufsichts- oder in Durchsichtsprojektion, und bei der Projektion von Filmen für die Herstellung von Rükvergrösserungen oder von Druckvorlagen, konnte dieses Problem bis jetzt nur unter Zuhilfenahme von verhältnis mässig komplizierten Vorrichtungen gelöst werden.
Für das Ausleuchten einer verhältnismässig gro ssen Fläche wird als Lichtquelle häufig eine Flä chenleuchte benutzt, die in der Regel aus Leucht röhren solcher Anordnung gebildet ist, dass die ganze Fläche möglichst gleichmässig oder sogar nach dem Rande hin etwas stärker beleuchtet wird. Solche Flächenleuchten haben den Nachteil, dass sie nicht aus einer einzigen, kontinuierlichen Lichtquelle be stehen und deshalb eine gewisse Streifenbildung in der Beleuchtung verursachen, was durch den notwen digen Abstand zwischen zwei einander benachbarten Röhren bedingt ist.
Bei Beleuchtungsaggregaten mit einer einzigen Lichtquelle, einem parabolischen oder elliptischen Reflektor und/oder einem Kondensor sind optische Gesetzmässigkeiten und Fehler in der Genauigkeit der Fabrikation und der Einstellung dafür verant- wortlich, dass die Ausleuchtung der Fläche nicht voll kommen gleichmässig wird.
Schliesslich tritt immer dann, wenn eine optische Abbildung über ein Objektiv erfolgt, noch eine weitere Erscheinung auf. Die Helligkeit jedes durch ein Objektiv erzeugten Bildes ist in der Mitte am grössten und nimmt gegen den Rand in Funktion cos 4a des Öffnungswinkels a schnell ab.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der ge schilderten Mängel. Dieses Ziel wird bei der erfin dungsgemässen Einrichtung zum gleichmässigen Aus leuchten einer Fläche dadurch. erreicht, dass im Strahlengang zwischen mindestens einer Lichtquelle und der gleichmässig auszuleuchtenden Fläche ein Korrekturfilter eingeschaltet ist, das eine unterschied lich dichte Lichtabsorptionsschicht aufweist zum Aus gleich der ursprünglich unterschiedlichen Helligkei- ten verschiedener Partien der beleuchteten Fläche.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der Einrichtung besteht darin, dass ein transparenter Träger mit einer photographischen Schicht in den Strahlengang zwischen der Lichtquelle und der aus zuleuchtenden Fläche gebracht und die Lichtquelle zur Belichtung der Schicht vorübergehend einge schaltet wird, dass nachher, die photographische Schicht entwickelt und fixiert wird und dass schliess lich die photographische Schicht unmittelbar als die Lichtabsorptionsschicht des Korrekturfilters verwen det wird.
In der nachfolgenden Beschreibung sind anhand der zugehörigen Zeichnung rein beispielsweise zwei verschiedene Ausführungsformen der erfindungsge mässen Einrichtung erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch ein optisches Vergrös- serungsgerät mit einem Objektiv, einer einzigen Be- leuchtungsquelle mit zugehörigem Hohlspiegel und mit einem Korrekturfilter zum Herbeiführen einer gleichmässigen Ausleuchtung auf einer Projektions fläche.
Fig. 2 ist ein schematischer Schnitt durch eine mehrere Lichtquellen aufweisende Flächenleuchte mit einem Korrekturfilter für gleichmässige Ausleuchtung einer Mattscheibe.
Fig. 3 stellt die Schwärzungskurve einer als Kor rekturfilter benutzten photographischen Schicht dar. Das Vergrösserungsgerät gemäss Fig. 1 weist ein optisches Objektiv 10 auf, das zwischen einer Matt scheibe 11 und einer Projektionsfläche 12 angeord net ist. Die dem Objektiv 10 zugekehrte Seite der Mattscheibe 11 dient als Träger für eine auswechsel bare Filmvorlage 13, deren Bild mittels des Objek tives 10 auf der Projektionsfläche 12 scharf abgebil det wird. Auf der vom Objektiv 10 abgekehrten Seite der Mattscheibe 11 befindet sich eine Lichtquelle 14 mit einem zugehörigen Hohlspiegel-Reflektor 15.
Auf der gegen die Lichtquelle gekehrten Seite der Mattscheibe 15 ist ein Korrekturfilter 16 an gebracht, das z. B. ein Film mit einer Lichtabsorp- tionsschicht ist, deren Dichte derart unterschiedlich ist, dass die bei fehlender Filmvorlage ursprünglich vorhandenen Helligkeitsunterschiede der angeleuchte ten Projektionsfläche ausgeglichen werden.
Wenn die Filmvorlage 13 und das Korrektur filter 16 entfernt werden, ist die Ausleuchtung der Projektionsfläche 12 nicht gleichmässig, weil einmal das Objektiv 10 aus optisch-physikalischen Grün den nach aussen hin einen Lichtabfall verursacht und zum anderen die Lichtquelle 14 und der Reflek tor 15 nicht eine völlig gleichmässige Beleuchtung der Mattscheibe 11 bewirken. Das Filter 16 hat die Aufgabe, alle auf die erwähnten Ursachen zu rückzuführenden Unterschiede in der Helligkeit der Projektionsfläche 12 auszugleichen.
Zweckmässig wird dazu wie folgt verfahren: Man stellt zunächst den Abbildungsmassstab des Gerätes durch entsprechendes Verschieben des Objektives 10 und der Projektionsfläche 12 auf 1 : 1 ein und legt auf die Projektionsfläche 12 einen unbelichteten pho tographischen Film. Bei fehlender Filmvorlage 13 wird dann die Lichtquelle vorübergehend einge schaltet und dadurch die lichtempfindliche Schicht des photographischen Filmes auf der Projektions fläche 12 belichtet. Die Belichtung erfolgt so, dass die lichtschwächsten Stellen praktisch noch keine Beeinflussung des Filmes bewirken. Nachher wird der belichtete Film entwickelt und fixiert.
Er ist an jenen Stellen, wo das Licht am schwächsten auftraf, fast völlig durchsichtig, während die anderen Stellen entsprechend dem stärker einfallenden Licht eine leichte Schwärzung zeigen. Schliesslich setzt man den entwickelten und fixierten Film in der Eigen schaft als Korrekturfilter 16 hinter die Mattscheibe 11. Die verschieden geschwärzte Silberschicht des Filmes dient dann direkt als Absorptionsschicht des Filters für den Ausgleich der ursprünglich unter- schiedlichen Helligkeit.
Bei richtiger Lage des Fil ters 16 wird dann erreicht, dass an den ursprünglich lichtschwächeren Stellen der Projektionsfläche das Licht praktisch ungedämpft auftritt, wogegen an den ursprünglich helleren Partien der Projektionsfläche nunmehr ein durch das Filter 16 etwas gedämpfte Licht herrscht, wodurch der gewünschte Ausgleich der Helligkeit erzielt wird. Dieser Ausgleich funk tioniert auch, wenn unter Verwendung des gleichen Objektives 10 der Abbildungsmassstab geändert wird.
Eine gewisse Schwierigkeit in dem beschriebenen Verfahren besteht in der Wahl der richtigen Be lichtung des später als Korrekturfilter 16 dienenden photographischen Materials, da man im Interesse einer guten Lichtausbeute eine möglichst geringe Dichte der Silberschicht anstrebt. Dies bedeutet, dass am Anfang der photographischen Schwärzungskurve gerade über dem Schleierwert des photographischen Materials gearbeitet werden muss.
In Fig. 3 ist die Schwärzungs- oder Gradations- kurve eines photographischen Materials beispiels weise veranschaulicht. Sie zeigt den funktionellen Zusammenhang zwischen der Belichtung und der damit erzielten Schwärzung der photographischen Schicht. Unterhalb des Punktes A liegen die als Schleier bezeichneten Schwärzungen der unbelichte ten Schicht. Dieser Schleier hängt von den Eigen schaften der photographischen Emulsion und den Entwicklungsbedingungen ab.
Beim Punkt A ist die erste Schwärzung des Filmes messbar, die über dem Schleier liegt; hier beginnt die eigentliche Schwär zungskurve, zunächst nichtlinear anzusteigen. Zwi schen den Punkten B und C verläuft die Kurve geradlinig unter einem Winkel x, d. h. die Schwär zung ist proportional zur erfolgten Belichtung. Der Neigungswinkel x ist von grosser Bedeutung für die Tonwertwiedergabe. Bei einer Neigung von 45 ent sprechen gleiche Belichtungsunterschiede gleichen Helligkeitsunterschieden in der entwickelten photo graphischen Schicht.
Die gewünschte Transparenz des Korrekturfil ters 16 und die an sich geringen Helligkeitsunter schiede der Projektionsfläche 12 (bei Abwesenheit des Korrekturfilters) bedingen im vorliegenden Fall einen zwischen den Punkten<I>A</I> und<I>B</I> der Schwär zungskurve liegenden Arbeitsbereich. Der Schwär zung wird theoretisch nicht genau proportional der Belichtung. Da jedoch die Belichtungsunterschiede zwischen den dunkelsten und den hellsten Partien verhältnismässig gering sind, wird ein so kleiner Ab schnitt der Schwärzungskurve benutzt, der praktisch als linear betrachtet werden kann.
Gemäss Fig.2 weist eine Flächenleuchte mehrere in einem Gehäuse 20 verteilte Leuchtröhren 21 auf. Davor ist eine Mattscheibe 22 angeordnet, die über ihre ganze Fläche möglichst gleichmässig ausge leuchtet werden soll. Um dieses Ziel zu erreichen, hat man zwischen den Leuchtröhren 21 und der Mattscheibe 22 ein Korrekturfilter 23 und eine zweite Mattscheibe 24 angebracht, wobei das Korrektur- filter zwischen den beiden Mattscheiben 22 und 24 eingeklemmt ist. Eine Lichtabsorptionsschicht des Filters 23 weist unterschiedliche Dichte auf zum Ausgleich der ursprünglich vorhandenen Helligkeits unterschiede der vorderen Mattscheibe 22.
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel, ist auch hier die Lichtabsorptionsschicht des Filters 23 durch eine photographische Silberschicht auf einem Film gebildet. Man legt den unbelichteten photographi schen Film zwischen die Mattscheiben 22 und 24, wonach die Leuchtröhren 21 zur Belichtung der lichtempfindlichen Schicht vorübergehend einge schaltet werden. Dann nimmt man den Film heraus, entwickelt und fixiert ihn und setzt ihn schliesslich in genau gleicher Lage in der Eigenschaft als Korrek turfilter 23 wieder ein.
An jenen Stellen, wo die Helligkeit grösser ist, wurde der Film stärker ge schwärzt, so dass nun dort das durch den Filter 23 hindurchtretende Licht mehr gedämpft wird und wunschgemäss eine gleichmässige Ausleuchtung der vorderen Mattscheibe 22 resultiert.
Es wäre möglich, den für das Korrekturfilter vorgesehenen photographischen Film nicht an der Stelle zwischen den Mattscheiben 22 und 24 zu belichten, sondern in einer Projektionsebene, auf welche die Fläche der Mattscheibe 22 mittels eines Objektives im Massstab 1 : 1 optisch abgebildet wird.
Gegebenenfalls kann die Mattscheibe 22 durch eine durchsichtige Glasplatte ersetzt sein.