CH647339A5

CH647339A5 - Optical rectifier

Info

Publication number: CH647339A5
Application number: CH2096/80A
Authority: CH
Inventors: La Croix Harald De; Werner Dr Marckwardt; Wilfried Mueller; Paul Spata
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1979-03-26
Filing date: 1980-03-17
Publication date: 1985-01-15
Also published as: DD143656A1; DE2945031A1

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Entzerrungsgerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Infolge der Neigung des Projektionstisches sind seine einzelnen Punkte unterschiedlich weit von der Lichtquelle entfernt, und es besteht ein Lichtabfall von den der Lichtquelle am nächsten liegenden zu den von ihr am weitesten entfernt liegenden Punkten, der durch die Beziehung gegeben ist, worin ej und e2 die Entfernungen zweier unterschiedlicher Punkte 1 und 2 des Projektionstisches vom Objektiv und E[ und E2 die zugehörigen Lichtintensitäten sind. Dadurch treten bei starken Neigungen des Projektionstisches mit den Neigungskomponenten <p und co in den entzerrten fotografischen Bildern bei Schwarz-Weiss-Aufnahmen Schwärzungsunterschiede oder bei Farbaufnahmen unterschiedliche Farbintensitäten und Farbstiche auf. The invention relates to an optical equalization device according to the preamble of claim 1. As a result of the inclination of the projection table, its individual points are at different distances from the light source, and there is a drop in light from the points closest to the light source to the points furthest away from it , which is given by the relationship in which ej and e2 are the distances of two different points 1 and 2 of the projection table from the lens and E [and E2 are the associated light intensities. As a result, when the projection table has strong inclinations with the inclination components <p and co, there are differences in blackening in black-and-white photographs in the rectified photographic images or different color intensities and color casts in color photographs.

Es ist bei Entzerrungsgeräten allgemein üblich, auftretende Unterschiede in der Beleuchtungsintensität durch Wedeln mit der Hand im Projektionsstrahlengang über dem Projektionstisch auszugleichen, wobei es dem Können und der Erfahrung des Bearbeiters überlassen bleibt, in welcher Weise er dieses Abwedeln fachgerecht vornimmt. Dieses Verfahren des Ausgleichs der Beleuchtungsintensitäten ist sehr individuell geprägt und wenig reproduzierbar. It is common practice in equalization devices to compensate for any differences in lighting intensity by waving your hand in the projection beam path above the projection table, leaving it up to the skill and experience of the operator how to do this dodging properly. This process of balancing the lighting intensities is very individual and not very reproducible.

Ausserdem ist bereits ein Entzerrungsgerät bekannt geworden, bei dem im Verlauf der Entzerrung ein automatischer Kontrastausgleich der unterschiedlich geschwärzten Bildstellen und dabei der infolge der Projektionstischneigungen unterschiedlichen Beleuchtungsintensitäten auf elektronischem Wege vorgenommen wird. Dieses Entzerrungsgerät arbeitet mit einer Katodenstrahlröhre als Lichtquelle, deren In addition, an equalization device has already become known in which, in the course of the equalization, the contrast of the differently blackened image areas is automatically compensated for, and the lighting intensities differing electronically due to the inclination of the projection table. This equalizer works with a cathode ray tube as the light source, the

Lichtfleck geschwindigkeitsgesteuert zur zeilenweisen Abtastung eines Bildes benutzt wird. Der Zeilenabstand ist in Abhängigkeit vom Neigungswinkel und der Vergrösserung manuell veränderbar. Der Ausgleich der durch Projektionstischneigungen hervorgerufenen unterschiedlichen Beleuchtungsintensitäten ist an die Katodenstrahlröhre mit ihrem steuerbaren Ablenksystem und das hierzu notwendige spezielle und aufwendige Entzerrungsgerät gebunden. Speed-controlled light spot is used to scan an image line by line. The line spacing can be changed manually depending on the angle of inclination and the magnification. The compensation of the different lighting intensities caused by projection table inclinations is linked to the cathode ray tube with its controllable deflection system and the special and complex equalization device required for this.

Durch die Erfindung sollen die aufgezeigten Mängel beseitigt und eine Möglichkeit zur Berücksichtigung der durch Projektionstischneigungen hervorgerufenen unterschiedlichen Beleuchtungsstärken unabhängig von der Art des Entzerrungsgerätes geschaffen werden. The invention is intended to remedy the shortcomings indicated and to create a possibility for taking into account the different illuminance levels caused by projection table inclinations, regardless of the type of equalization device.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Mittel zur gleich-mässigen Ausleuchtung des Projektionstisches in Abhängigkeit von dessen Neigung zur optischen Achse des Entzerrungsgerätes so auszubilden und anzuordnen, dass sie bei jedem beliebigen Entzerrungsgerät verwendbar sind, unabhängig davon, ob das Entzerrungsgerät mit einer Katodenstrahlröhre oder einer anderen Lichtquelle arbeitet. The object of the invention is therefore to design and arrange the means for uniform illumination of the projection table depending on its inclination to the optical axis of the equalization device so that they can be used with any equalization device, regardless of whether the equalization device with a cathode ray tube or another light source works.

Gemäss der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Mittel optisch wirksam in dem von der Lichtquelle ausgehenden Beleuchtungsstrahlengang angeordnet sind. According to the invention, the object is achieved in that the means are arranged optically effectively in the illuminating beam path emanating from the light source.

Vorteilhaft sind die optisch wirksamen Mittel in der Nähe der Lichtquelle angeordnet. Sie können als geeignete Verlauffilter (Flüssigkeitsfilter, Graukeile), Filterkombinationen, Streuscheiben oder Blenden ausgebildet sein, mit denen ein funktioneller Verlauf erzielt wird, der im wesentlichen der Beziehung (I) entspricht. Ein Verlauffilter wird zunächst so ausgerichtet, dass sein Verlauf parallel zur Tischneigung gerichtet ist und danach parallel zur Tischneigung verschoben. Eine Streuscheibe kann um zwei zueinander rechtwinklige Achsen, die vorteilhaft mit den Neigungsachsen des projektionstisches korrespondieren, neigbar sein. Die Ausrichtung kann nach dem Augenschein, mit geeigneten Hilfsmitteln (Libellen) von Hand oder automatisch erfolgen. Wird als Blende ein Spalt oder eine Kante verwendet, die zum Belichtungsausgleich mit variabler Geschwindigkeit über den geneigten Projektionstisch geführt werden, so ist es von Vorteil, eine totale, gleichmässige Belichtung des Projektionstisches mit einer durch die Kante gesteuerten Belichtung zu kombinieren. The optically active means are advantageously arranged in the vicinity of the light source. They can be designed as suitable flow filters (liquid filters, gray wedges), filter combinations, diffusing screens or screens, with which a functional flow is achieved which essentially corresponds to the relationship (I). A gradient filter is first aligned so that its gradient is parallel to the table inclination and then shifted parallel to the table inclination. A diffusing screen can be tiltable about two mutually perpendicular axes, which advantageously correspond to the inclination axes of the projection table. Alignment can be done manually or automatically using suitable aids (dragonflies). If a slit or an edge is used as the aperture that is guided over the inclined projection table to compensate the exposure at variable speeds, it is advantageous to combine a total, even exposure of the projection table with an exposure controlled by the edge.

Die Filterkombinationen können aus einer Reihe von Filtern bestehen, von denen jeder einem bestimmten Neigungsbereich des Projektionstisches zugeordnet ist und die nacheinander in den Beleuchtungsstrahlengang des Entzerrungsgerätes entsprechend den unterschiedlichen Neigungsbereichen eingeführt werden. Die azimutale Ausrichtung des Verlauffilters entsprechend der resultierenden Projektionstischneigung entfällt, wenn den Neigungen <p und o je ein Verlauffilter aus einer abgestuften Reihe zugeordnet wird. Dabèi sind die Filter jeweils in Richtung der cp- bzw. ©-Neigung einzulegen, d.h. sie liegen um 90° gegeneinander gedreht übereinander. Eine andere Möglichkeit der Filterkombination besteht in der Anordnung zweier gegeneinander verdrehter Neutralfilter mit linearem Schwärzungsverlauf für den gesamten Neigungsbereich des Projektionstisches. Schliesslich können auch ein stufenlos verstellbares Filter mit mehreren Stufenfiltern kombiniert werden. Bei der Verwendung von Filtern ist in jedem Fall dem tiefsten Punkt des geneigten Projektionstisches die geringste Schwärzung des Filters zugeordnet. The filter combinations can consist of a series of filters, each of which is assigned to a specific inclination range of the projection table and which are successively introduced into the illumination beam path of the equalization device in accordance with the different inclination ranges. The azimuthal alignment of the gradient filter corresponding to the resulting projection table inclination is omitted if the gradient <p and o is assigned a gradient filter from a graded row. The filters must be inserted in the direction of the cp or © inclination, i.e. they lie one above the other rotated by 90 °. Another possibility of the filter combination consists in the arrangement of two neutral filters twisted against each other with a linear blackening curve for the entire inclination range of the projection table. Finally, a continuously adjustable filter can also be combined with several step filters. When using filters, the lowest blackening of the filter is always assigned to the lowest point of the inclined projection table.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the schematic drawing. Show it:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Entzerrungsgerätes, 1 shows the basic structure of an equalization device,

Fig. 2 eine Anordnung eines Verlauffilters, 2 shows an arrangement of a gradient filter,

Fig. 3 eine Anordnung einer Streuscheibe, 3 shows an arrangement of a diffuser,

Fig. 4 eine Blendenanordnung, 4 shows an aperture arrangement,

Fig. 5 einen Kurvenkörper in Vorderansicht und Fig. 5 shows a cam body in front view

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel mit gegeneinander verdrehbaren optisch wirksamen Mitteln. Fig. 6 shows an embodiment with optically effective means rotatable relative to each other.

In Fig. 1 sendet eine Lichtquelle 1 ein Lichtstrahlenbündel aus, in dem nacheinander ein optisch aktives Mittel 3, ein Fresnelkondensor 4, ein Bildträger 5 mit einem Bild 6, ein Projektionsobjektiv 7 und ein Projektionstisch 8 mit einer lichtempfindlichen Schicht 9 angeordnet sind. Alle genannten Bauteile sind zur optischen Achse 0-0 des Projektionsobjektivs 7, die auch die optische Achse des Entzerrungsgerätes ist, ausgerichtet. Der Bildträger 5 und der Projektionstisch 8 sind je um zwei zur optischen Achse 0-0 rechtwinklige Achsen um Winkel <p und co schwenkbar gelagert. Jeweils eine der beiden Achsen X-X ist parallel und die andere Y-Y ist rechtwinklig zur Zeichenebene gerichtet. Die gegenseitige Zuordnung des Bildträgers 5, des Projektionsobjektivs 7 und des Projektionstisches 8 ist durch die Scheimpflugbedingung und die Linsengleichung gegeben. Das Projektionsobjektiv 7 projiziert das von der Lichtquelle 1 beleuchtete Bild 6 auf die lichtempfindliche Schicht 9. Dabei erhält infolge der Neigung des Projektionstisches 8 der links der Achse Y-Y liegende Teil der Schicht 9 je Flächeneinheit eine grössere Lichtmenge als der rechts der Achse Y-Y liegende Teil, weil der Abstand des linken Teils von der Lichtquelle 1 kleiner ist als der des rechten Teils. Durch das aus dem Beleuchtungsstrahlengang 2 herausnehmbare optisch wirksame Mittel 3, dessen Ausbildung und Anordnung im folgenden an einigen Beispielen erläutert wird, sind die Unterschiede in den Beleuchtungsintensitäten ausgleichbar. Bei den Erläuterungen wird zur Vermeidung unübersichtlicher Zeichnungen immer wieder auf Fig. 1 zurückbezogen. 1, a light source 1 emits a light beam in which an optically active means 3, a Fresnel condenser 4, an image carrier 5 with an image 6, a projection lens 7 and a projection table 8 with a light-sensitive layer 9 are arranged one after the other. All of the components mentioned are aligned with the optical axis 0-0 of the projection objective 7, which is also the optical axis of the equalization device. The image carrier 5 and the projection table 8 are each pivoted about two axes perpendicular to the optical axis 0-0 through angles <p and co. One of the two axes X-X is parallel and the other Y-Y is directed perpendicular to the drawing plane. The mutual assignment of the image carrier 5, the projection lens 7 and the projection table 8 is given by the Scheimpflug condition and the lens equation. The projection lens 7 projects the image 6 illuminated by the light source 1 onto the light-sensitive layer 9. As a result of the inclination of the projection table 8, the part of the layer 9 lying to the left of the axis YY receives a larger amount of light per unit area than the part lying to the right of the axis YY, because the distance of the left part from the light source 1 is smaller than that of the right part. The differences in the illumination intensities can be compensated for by the optically effective means 3, which can be removed from the illumination beam path 2, the design and arrangement of which are explained in the following using a few examples. In order to avoid confusing drawings, the explanations always refer back to FIG. 1.

In Fig. 2 ist das optisch wirksame Mittel ein Verlauffilter 10 von nicht linearem Transparenzverlauf, das mit einer Zahnstange 11 versehen ist, in die ein von einem Motor 12 angetriebenes Ritzel 13 eingreift. Das Verlauffilter 10 hat seine geringste Transparenz am linken und seine grösste Transparenz am rechten Ende und ist auf Führungen 14 gelagert, die sich auf einer um eine zur Zeichenebene rechtwinklige Achse Z-Z drehbaren Tragscheibe 15 befinden, die mit Rädern 16 gedreht wird, deren Antrieb nicht dargestellt ist. Der Querschnitt des Beleuchtungsstrahlenganges in der Ebene des Verlauffilters 10 ist mit 17 bezeichnet. In Fig. 2, the optically effective means is a gradient filter 10 of non-linear transparency, which is provided with a rack 11, in which a pinion 13 driven by a motor 12 engages. The graduated filter 10 has its least transparency at the left and its greatest transparency at the right end and is mounted on guides 14 which are located on a support plate 15 which can be rotated about an axis ZZ which is perpendicular to the plane of the drawing and which is rotated by wheels 16, the drive of which is not shown is. The cross section of the illumination beam path in the plane of the gradient filter 10 is denoted by 17.

Zunächst wird das Verlauffilter 10 um den Winkel a so gedreht, dass es parallel zur Richtung der grössten Neigung des Projektionstisches 8 (Fig. 1) verläuft, wobei der am weitesten von der Lichtquelle 1 entfernte Teil des Projektionstisches 8 unter dem rechten Teil des Verlauffilters 10 liegt. Sodann wird das Verlauffilter 10 nach links oder rechts verschoben und in eine Position gebracht, die von der Neigung des Projektionstisches abhängt. Im vorliegenden Beispiel ist eine solche Verschiebung noch nicht vorgenommen. First, the gradient filter 10 is rotated by the angle a in such a way that it runs parallel to the direction of the greatest inclination of the projection table 8 (FIG. 1), the part of the projection table 8 that is most distant from the light source 1 below the right-hand part of the gradient filter 10 lies. The gradient filter 10 is then shifted to the left or right and brought into a position which depends on the inclination of the projection table. Such a shift has not yet been made in the present example.

Drehung und Verschiebung des Verlauffilters 10 lassen seine unterschiedliche Transparenz zur Wirkung kommen, die den durch die Neigung des Projektionstisches 8 hervorgerufenen Lichtabfall entgegengesetzt ist und diesen aufhebt. Rotation and displacement of the gradient filter 10 let its different transparency come into effect, which is opposite to the light drop caused by the inclination of the projection table 8 and cancels it.

Fig. 3 zeigt eine Streuscheibe 18 in einem Kardanringsystem 19; 20. Der im Ring 20 gelagerte Ring 19 wird mit Hilfe eines Motors 21, einer Schnecke 22 und eines Schnek- Fig. 3 shows a diffuser 18 in a gimbal system 19; 20. The ring 19 mounted in the ring 20 is driven by a motor 21, a worm 22 and a screw.

647 339 647 339

kenrades 23 um eine Achse U-U geschwnkt. Der Ring 20 ist auf einem Träger 24 gelagert und wird durch einen Motor 25 über eine Schnecke 26 und ein Schneckenrad 27 um eine Achse V-V geschwenkt. Der Motor 25 ist starr mit dem Träger 24 verbunden. Die Schwenkungen sind abhängig von den Neigungen <p und co des Projektionstisches 8 (Fig. 1); sie können von Hand oder durch einen elektronischen Regelkreis eingegeben und gesteuert werden. In Fig. 4 ist das optisch wirksame Mittel ein Belichtungsschieber 28 (Kante), der auf einem Träger 29 auf Führungen 30 gelagert ist. Der Träger 29 ist mit Hilfe von Antriebsrädern 31 um eine zur Zeichenebene rechtwinklige Achse W-W schwenkbar. Dadurch ist der Belichtungsschieber 28 so ausrichtbar, dass er in Richtung der Fallinien des Projektionstisches 8 (Fig. 1) entlang der Führungen 30 verschiebbar ist. Die Verschiebung kann z.B. wie folgt erzeugt werden. Ein Motor 32 treibt über ein Übersetzungsgetriebe 33; 34 eine Spindel 35 an, die mit einem gegen Verdrehungen gesicherten Mutterstück 36 im Eingriff steht. Auf dem Mutterstück 36 ist ein Winkelhebel 37 im wesentlichen parallel zur Ebene des Trägers 29 schwenkbar gelagert, der mit einem Ende an einem Kurvenkörper 38 gleitet und an anderen Ende eine Kulisse 39 für einen Mitnehmer 40 aufweist, der über einen Hebel 41 mit dem Belichtungsschieber 28 starr verbunden ist. Der Kurvenkörper 38 ist um eine Achse K-K schwenkbar gelagert, die parallel zur Spindelachse verläuft. Da er nicht rotationssymmetrisch ist, sondern die in Fig. 5 in Vorderansicht dargestellte Form hat, bewirkt er, dass die vom Motor 32 eingegebene gleichförmige Bewegung in eine ungleichförmige Bewegung des Belichtungsschiebers 28 entsprechend der Neigung des Projektionstisches 8 (Fig. 1) umgeformt wird, wenn das eine Ende des Winkelhebels 37 beim Bewegen des Mutterstückes 36 entlang der Spindel 35 nicht entlang der Mantellinie 42 des Kurvenkörpers 38 gleitet. Je nach dem, um welchen Betrag Yo • • • Yn der Kurvenkörper 38 geschwenkt ist, bestimmt sich die ungleichförmige Bewegung des Belichtungsschiebers 28. Auf jeden Fall unterbricht der Belichtungsschieber 28 den Projektionslichtstrom über dem Teil des Projektionstisches 8 am längsten, der der Lichtquelle 1 (Fig. 1) am nächsten liegt. kenrades 23 pivoted about an axis U-U. The ring 20 is mounted on a carrier 24 and is pivoted about an axis V-V by a motor 25 via a worm 26 and a worm wheel 27. The motor 25 is rigidly connected to the carrier 24. The swivels are dependent on the inclinations <p and co of the projection table 8 (FIG. 1); they can be entered and controlled by hand or by an electronic control loop. 4, the optically effective means is an exposure slide 28 (edge) which is mounted on guides 29 on guides 30. The carrier 29 can be pivoted by means of drive wheels 31 about an axis W-W perpendicular to the plane of the drawing. As a result, the exposure slide 28 can be aligned such that it can be displaced in the direction of the falling lines of the projection table 8 (FIG. 1) along the guides 30. The shift can e.g. be generated as follows. A motor 32 drives via a transmission 33; 34 on a spindle 35 which is in engagement with a nut 36 secured against rotation. On the nut piece 36, an angle lever 37 is pivoted substantially parallel to the plane of the carrier 29, which slides on one end on a cam body 38 and on the other end has a link 39 for a driver 40, which is connected to the exposure slide 28 via a lever 41 is rigidly connected. The cam body 38 is pivotally mounted about an axis K-K, which runs parallel to the spindle axis. Since it is not rotationally symmetrical, but rather has the shape shown in front view in FIG. 5, it causes the uniform movement entered by the motor 32 to be converted into a non-uniform movement of the exposure slide 28 in accordance with the inclination of the projection table 8 (FIG. 1), if one end of the angle lever 37 does not slide along the surface line 42 of the cam body 38 when the nut piece 36 is moved along the spindle 35. Depending on the amount Yo • • • Yn the cam body 38 is pivoted, the non-uniform movement of the exposure slide 28 is determined. In any case, the exposure slide 28 interrupts the projection luminous flux longest over the part of the projection table 8 that of the light source 1 ( Fig. 1) is closest.

In Fig. 6 sind zwei Filter 43 ; 44 mit linearem Schwärzungsverlauf in Ringen 45 ; 46 gelagert, die an ihren einander zugekehrten Flächen 47 ; 48 mit Zahnkränzen versehen sind, mit denen ein von einem Motor 49 angetriebenes Ritzel 50 kämmt. Dadurch sind die Filter 43 ; 44 gegenläufig drehbar, so dass mit ihnen ein der Projektionstischneigung entsprechender Schwärzungsverlauf einstellbar ist. Ausserdem sind beide Filter 43 ; 44 mit Hilfe nicht dargestellter Mittel so ausrichtbar, dass ihre Richtung parallel zu den Fallinien des geneigten Projektionstisches 8 (Fig. 1) liegt. 6, two filters 43; 44 with linear blackening in rings 45; 46 mounted on their mutually facing surfaces 47; 48 are provided with sprockets with which a pinion 50 driven by a motor 49 meshes. As a result, the filters 43; 44 rotated in opposite directions, so that a blackening curve corresponding to the projection table inclination can be set with them. In addition, both filters 43; 44 can be aligned with the aid of means (not shown) such that their direction lies parallel to the falling lines of the inclined projection table 8 (FIG. 1).

Anstatt einer mechanischen Steuerung für die Winkellage und die Geschwindigkeit des Belichtungsschiebers 28 kann auch eine elektrische oder elektronische Steuerung mit Hilfe eines Kleinrechners und entsprechender Programme erfolgen. Eine elektronische Steuerung ist besonders dann angezeigt, wenn Scheimpflugbedingung und Abstandssteuerung des Entzerrungsgerätes durch elektronische Mittel gesteuert werden. Instead of a mechanical control for the angular position and the speed of the exposure slide 28, an electrical or electronic control can also be carried out with the aid of a small computer and corresponding programs. Electronic control is particularly indicated when the Scheimpflug condition and distance control of the equalization device are controlled by electronic means.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

647339 PATENT CLAIMS

1. Optical equalization device with a light source and a condenser, an image carrier, a projection table and a projection lens arranged between the two, wherein at least the image carrier and the projection table can be inclined relative to one another and illuminate an image on the image carrier from the light source, through the projection lens the projection table is projected, and with means for regulating the exposure of the projection table depending on the inclination of the projection table to the optical axis of the equalization device, characterized in that the means are arranged optically effective in the illuminating beam path emanating from the light source.

2. Optical equalization device according to claim 1, characterized in that the optically active means are arranged in the vicinity of the light source.

3. Optical equalization device according to claim 2, characterized in that the optically active means are designed as a filter.

4. Optical equalization device according to claim 2, characterized in that the optically effective means are designed as an aperture.

5. Optical equalization device according to claim 2, characterized in that the optically effective means are designed as a lens.

6. Optical equalization device according to claim 3, characterized in that two mutually rotatable neutral filter with linear blackening curve are used as optically effective means.