DE10046353A1 - Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten einer transparenten Bildvorlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten einer transparenten Bildvorlage zum Abbilden der Bildvorlage auf lichtempfindliches Material. Die Beleuchtungseinrichtung weist eine erste Lichtquelle mit einer Vielzahl von Licht unterschiedlicher Spektralbereiche emittierenden Elementen auf, deren Licht entlang eines ersten optischen Weges auf die Bildvorlage trifft oder mittels optischer Elemente auf die Bildvorlage leitbar ist. Die Beleuchtungseinrichtung weist zusätzliche Lichtquellen mit Licht emittierenden Elementen auf, deren Licht entlang zusätzlicher optischer Wege auf die Bildvorlage trifft oder mittels optischer Elemente auf die Bildvorlage leitbar ist, wobei das entlang der zusätzlichen optischen Wege einfallende Licht unter zum Einfallswinkel des ersten optischen Weges unterschiedlichen Winkeln auf die Bildvorlage trifft.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten einer transparenten Bildvorlage nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.

Eine derartige Beleuchtungseinrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 691 568 bekannt. Diese Schrift beschreibt eine aus roten, grünen und blauen LED-Ele­ menten zusammengesetzte Matrix, welche zum Beleuchten von fotografischem Film zum Abbilden desselben auf Fotopapier bzw. auf einen Flächensensor be­ nutzt wird. Wie bereits bei herkömmlichen Lichtquellen zum Beleuchten und Ab­ bilden von transparenten Vorlagen üblich, wird das Licht der LED-Matrix von einer Streuplatte in verschiedenen Richtungen gestreut. Die Streuplatte bewirkt, dass das Licht weicher wird, so dass eventuell in der Bildvorlage vorhandene Kratzer oder ähnliche Defekte nicht oder nur vermindert abgebildet werden.

Nachteilig an einer derartigen Streuplatte nach der Beleuchtungseinrichtung ist jedoch, dass sie einen großen Anteil des von den LEDs emittierten Lichts von der Vorlage wegstreut und damit die Effizienz der Lichtquelle enorm reduziert, so dass sich die Belichtungszeit für die Abbildung stark verlängert.

Auch in der noch nicht veröffentlichten DE 100 41 750 wird eine Beleuchtungs­ einrichtung beschrieben, bei der zu scannende Bilder mittels LED-Matrizen be­ leuchtet werden. Jede LED-Matrix weist verschiedenfarbige LEDs auf und das Licht von mehreren LED-Matrizen wird über einen Strahlteiler in einen Beleuch­ tungsstrahlengang für die Abbildung der Bildvorlage vereinigt.

In diesem Scanner ist keinerlei Streumedium zum Umwandeln des Lichts in wei­ ches Licht vorgesehen, so dass die in der Bildvorlage vorhandenen Defekte un­ eingeschränkt in den aufgenommenen Bilddaten wiedergegeben werden. Des­ halb wird in der Patentschrift ein Korrekturverfahren zur Korrektur dieser abge­ bildeten Defekte beansprucht. Derartige Defekt-Korrekturverfahren sind jedoch, insbesondere bei einer großen Anzahl von Defekten, sehr rechenzeitaufwendig, so dass eine schnelle Verarbeitung der aufgenommenen Bildsignale mit einem Defekte korrigierenden Scanner nicht möglich ist.

Insbesondere in fotografischen Großlabors ist es jedoch heute dringend erfor­ derlich, möglichst viele Bilder in möglichst kurzer Zeit bei hochwertiger Qualität zu erzeugen, so dass alle die Bildaufnahme, die Bildverarbeitung oder die Bild­ wiedergabe verlängernden Maßnahmen unerwünscht sind.

Es war deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Scanner oder Printer so auszugestalten, dass die Aufnahme der abzubildenden Bilder möglichst schnell erfolgen kann, ohne dabei die Bildqualität - insbesondere durch die Ab­ bildung von Defekten - zu beeinträchtigen. Dies soll aus Kostengründen mit relativ geringem Aufwand realisierbar sein.

Gelöst wird die Aufgabe von einer Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten einer transparenten Vorlage in einem Printer oder einem Scanner nach den Merkmalen von Anspruch 1 bzw. Anspruch 2.

Erfindungsgemäß wird eine transparente Bildvorlage zur Abbildung aus mehre­ ren Richtungen beleuchtet, wobei das Licht entlang unterschiedlicher optischer Wege auf die Vorlage trifft. Jeder Punkt der Bildvorlage wird von unter mehreren verschiedenen Einfallswinkeln einfallendem Licht getroffen. Das entlang unterschiedlicher optischer Wege einfallende Licht kann nacheinander auf die Bildvorlage gelenkt werden, für eine schnelle Bearbeitung ist es jedoch vorteil­ hafter, wenn die Bildvorlage aus mehreren Richtungen gleichzeitig beleuchtet wird.

Das von der ersten Lichtquelle emittierte Licht dient der Abbildung des Bildinhalts der Bildvorlage auf lichtempfindliches Material oder eine elektronische Aufnah­ meeinrichtung. Zum Abbilden farbiger transparenter Bildvorlagen sind in unter­ schiedlichen Spektralbereichen emittierende Lichtemitter vorgesehen. Das von diesen ausgesandte Licht trifft entweder direkt entlang eines ersten optischen Weges auf die Bildvorlage oder wird mittels einer Beleuchtungsoptik, bestehend aus zusätzlichen optischen Elementen - wie beispielsweise Kondensorlinsen oder Spiegeln - auf die Bildvorlage geleitet.

Erfindungsgemäß sind zusätzlich zu dieser ersten Lichtquelle weitere Lichtquel­ len vorgesehen, welche der Beleuchtung der Bildvorlage dienen. Das Licht der zusätzlichen Lichtquellen trifft unter einem vom Einfallswinkel der ersten Licht­ quelle verschiedenen Einfallswinkel auf die Bildvorlage. Besonders vorteilhaft ist es, wenn mehrere zusätzliche Lichtquellen vorgesehen sind, deren Licht unter mehreren verschiedenen Einfallswinkeln auf die Bildvorlage trifft.

Das Licht der ersten Lichtquelle bildet die auf der Bildvorlage befindliche Bild­ information auf lichtempfindliches Material oder eine Aufnahmeeinrichtung ab. Befinden sich jedoch Defekte, wie beispielsweise Kratzer oder Staub, auf der Bildvorlage, so wird das Licht dieser Lichtquelle an den Defektstellen gebeugt, gestreut und/oder reflektiert. Das abgelenkte Licht trifft nicht mehr auf die Ein­ trittspupille der Abbildungsoptik und kann nicht auf lichtempfindliches Material oder Aufnahmeeinrichtung gelangen. Dadurch wird das Licht der ersten Licht­ quelle, welches defekte Stellen in der Bildvorlage passiert, nicht oder nur teil­ weise auf lichtempfindliches Material oder Aufnahmeeinrichtung abgebildet, die Bildinformation wird nur unvollständig wiedergegeben. In der Abbildung ergeben sich an den den Defektstellen entsprechenden Positionen dunkle Fehlstellen bzw. unvollständige Bildinformationen.

Licht der zusätzlichen Lichtquellen trifft dagegen unter einem zum Licht der er­ sten Lichtquelle unterschiedlichen Einfallswinkel auf die Bildvorlage und gelangt nach geradlinigem Durchstrahlen der Bildvorlage nicht auf die Eintrittspupille der Abbildungsoptik. Von den zusätzlichen Lichtquellen wird also keine Bildinforma­ tion auf lichtempfindliches Material oder Aufnahmeeinrichtung abgebildet, außer, wenn dieses Licht auf irgendeine Art und Weise umgelenkt wird. Gerade dies geschieht an den Defektstellen. An den defekten Stellen der Bildvorlage, an de­ nen das Licht der ersten Lichtquelle von der Eintrittspupille weg abgelenkt wird, wird das aus anderem Einfallswinkel auftreffende Licht zur Eintrittspupille der Abbildungsoptik hin gebrochen, gestreut oder reflektiert. Damit gelangt das Licht einer zusätzlichen Lichtquelle, die die Bildvorlage in geeigneten Einfallswinkeln beleuchtet, durch die Eintrittspupille der Aufnahmeoptik und damit auf das licht­ empfindliche Material oder entsprechend auf die Aufnahmeeinrichtung und über­ trägt so die an der Defektstelle vorhandene Bildinformation. Die in der Abbildung durch die erste Lichtquelle fehlende Bildinformation wird also durch Bildinforma­ tion, welche durch die zusätzliche Lichtquelle abgebildet wird, ersetzt. Damit können defekte Stellen in der Bildvorlage so abgebildet werden, dass sie in der Aufnahme nicht zu sehen sind oder zumindest nur reduziert wiedergegeben wer­ den. Da die Defekte in unterschiedlichen Formen und Richtungen auftreten, sind zu ihrer Reduktion verschiedene Einfallswinkel notwendig, deren Licht über Beu­ gung, Streuung und/oder Reflexion durch die Eintrittspupille der Abbildungsoptik gelangt. Um also alle oder möglichst viele Defekte in der Bildvorlage bei der Ab­ bildung nicht oder nur reduziert wiederzugeben, ist es notwendig, dass Licht un­ ter möglichst vielen verschiedenen Einfallswinkeln auf die Bildvorlage trifft. Vor­ teilhafterweise sind also mehrere zusätzliche Lichtquellen vorgesehen, welche die Bildvorlage unter verschiedenen Einfallswinkeln beleuchten. Da die defekten Stellen auch in verschiedene Richtungen auf der Bildvorlage verlaufen können, die Ablenkung des einfallenden Lichts aber in der Regel nur senkrecht zur Verlaufsrichtung der Defekte wirkungsvoll ist, ist es vorteilhaft, zusätzliche Licht­ quellen räumlich um die erste Lichtquelle verteilt anzuordnen.

Um möglichst alle Defektstellen in der Abbildung zu reduzieren oder zu korrigie­ ren, wäre es somit ideal, in etwa einen Lambert-Strahler mittels zusätzlicher Lichtquellen nachzubauen. Die dafür erforderliche Anzahl von Lichtquellen erfor­ dert jedoch einen nicht vertretbaren Aufwand und damit nicht vertretbare Kosten.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Defekte im Wesentlichen auf in der Bildvor­ lage befindlichen Kratzern oder auf der Bildvorlage liegenden Staubpartikeln ver­ ursacht werden. Außerdem treten die Kratzer insbesondere bei fotografischem Film in der Regel vorzugsweise in einer Richtung, nämlich der sog. Filmlaufrich­ tung, auf. Der Hauptanteil der durch diese Kratzer entstehenden Defekte wird dadurch reduziert, dass Licht zusätzlicher Lichtquellen in einem Einfallswinkel, der sich nicht stark von dem Einfallswinkel der ersten Lichtquelle unterscheidet, auf die Bildvorlage auftrifft. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Beleuch­ tungseinrichtung werden zusätzliche Lichtquellen so angeordnet, dass von ihnen entlang der optischen Achse emittiertes Licht gerade nicht durch die Eintrittspu­ pille der Abbildungsoptik gelangt, der Einfallswinkel dieses Lichts auf die Bild­ vorlage aber nicht allzu sehr vom Einfallswinkel der ersten Lichtquelle abweicht. Damit ist der Einfallswinkel der zusätzlichen Lichtquelle natürlich abhängig von der Eintrittspupille und Anordnung der Abbildungsoptik. Vorteilhafterweise sind die zusätzlichen Lichtquellen so angeordnet, dass ihr Licht in einem Einfallswin­ kel auf die Bildvorlage trifft, der weniger als 40° von dem Einfallswinkel der er­ sten Lichtquelle abweicht. Wenn beispielsweise das Licht der ersten Lichtquelle senkrecht auf die Bildvorlage trifft, liegt der Einfallswinkel der zusätzlichen Licht­ quellen vorteilhafterweise zwischen 55 und 75°, z. B. bei 65°. Durch derartig an­ geordnete, zusätzliche Lichtquellen lassen sich die durch Kratzer in der Bildvor­ lage erzeugten Fehlstellen in der Aufnahme am effizientesten reduzieren.

Die zusätzlichen Lichtquellen sollten vorteilhafterweise beidseitig der ersten Lichtquelle angeordnet sein, so dass eine Reduktion der Defektstellen symme­ trisch erfolgt. Vorteilhafterweise sind die zusätzlichen Lichtquellen senkrecht zur Laufrichtung der Kratzer in der Bildvorlage angeordnet. Bei fotografischem Film liegt diese Laufrichtung in der Regel in der Filmlaufrichtung, in der der Film durch ein Entwicklungsgerät oder einen Erstabzugsprinter bewegt wurde.

Aufgrund von Staub oder sonstigen Störpartikeln erzeugte Fehlstellen in der Ab­ bildung, welche auf der Bildvorlage oder der Auflagefläche der Bildvorlage lie­ gen, werden dagegen am effizientesten dadurch reduziert, dass das Licht von zusätzlichen Lichtquellen möglichst in einem sehr flachen Einfallswinkel auf die Bildvorlage trifft. Dadurch gelangt das Licht teilweise an die Unterseite der Staubpartikel, wird von diesen reflektiert und gelangt so in die Eintrittspupille der Abbildungsoptik, während das Licht der ersten Lichtquelle von den Staubparti­ keln absorbiert bzw. zurückreflektiert wird. Deshalb werden vorteilhafterweise zusätzliche Lichtquellen so angeordnet, dass ihr Licht in einem Einfallswinkel < 50° auf die Bildvorlage trifft. Vorteilhafterweise liegt der gewählte Einfallswinkel zwischen 45 und 25°, beschränkt durch bauliche Bedingungen.

Es ist also nicht notwendig, durch zusätzliche Lichtquellen eine vollständige Lambert-Strahlungscharakteristik nachzubilden. Zur Reduktion von durch De­ fektstellen oder Partikel auf der Bildvorlage verursachten Fehlstellen in der Bild­ aufnahme ist es ausreichend, zusätzliche Lichtquellen in selektiv bestimmbaren Lichteinfallswinkeln anzuordnen. In einer vorteilhaften Anordnung werden zu­ sätzliche Lichtquellen in einem von der ursprünglichen, beleuchtenden Licht­ quelle nur wenig abweichenden Winkel und zusätzlich weitere Lichtquellen in einem zur Bildvorlage sehr flachen Einstrahlwinkel angeordnet. Zusätzliche Lichtquellen, die in anderen Winkeln angeordnet sind, können zwar weiter die Fehlstellen reduzieren, ihre Effizienz ist jedoch so gering, dass der Aufwand die Verbesserung im Bild oft nicht rechtfertigt.

Da das Licht der zusätzlichen Lichtquellen nur indirekt - also über Beugung, Streuung oder Reflexion - zur Eintrittspupille der Abbildungsoptik gelangt, ist die Intensität des Lichtes, das von diesen Lichtquellen auf die Aufnahmeeinrichtung abgebildet wird, nur sehr gering. Deshalb sind hier relativ lange Belichtungszei­ ten notwendig, um die - bedingt durch die Defektstellen - fehlende Bildinforma­ tion vollständig wiederzugeben. Lange Belichtungszeiten sind aber bei Hochlei­ stungsprintern oder -scannern sehr unerwünscht. Deshalb ist es besonders vor­ teilhaft, den Einsatz der zusätzlichen Lichtquellen vom Zustand der Bildvorlage, also von Anzahl und Eigenschaften der Defektstellen auf der Bildvorlage, abhän­ gig zu machen. Liegt beispielsweise eine sehr verkratzte Bildvorlage vor, so ist es sinnvoll, insbesondere mit dem Licht der nahe der ersten Lichtquelle liegen­ den zusätzlichen Lichtquellen zu beleuchten. Ist die Bildvorlage dagegen sehr verschmutzt, ist es sinnvoller, mit den in flachem Winkel einstrahlenden Licht­ quellen zu beleuchten. Eine durch Defekte sehr wenig beeinträchtigte Bildvorlage kann auch ohne die zusätzlichen Lichtquellen vorteilhaft abgebildet werden. Aus diesem Grund ist es sehr vorteilhaft, wenn die zusätzlichen Lichtquellen in Ab­ hängigkeit des Zustands der Bildvorlage ein- oder ausschaltbar sind.

Der Zustand der Bildvorlage kann beispielsweise dadurch abgeschätzt werden, dass es sich um eine sicher noch nicht sehr verkratzte Erstkopie eines fotografi­ schen Films oder einen eher von Defekten beeinträchtigten Nachbestellauftrag handelt. Es ist auch möglich, in einem sog. Prescan eine Vorabtastung der Bild­ vorlage durchzuführen, um festzustellen, ob die Bildvorlage stark von Defekten beeinträchtigt ist oder nicht. Der Prescan kann beispielsweise durch eine Grob­ abtastung im Infraroten erfolgen. Hierfür ist es ausreichend, die Bildvorlage mit sehr schräg einfallendem, infrarotem Licht, welches normalerweise nicht durch die Eintrittspupille der Abbildungsoptik gelangt, zu beleuchten und zu messen, welcher Anteil der an Defektstellen gebeugt oder gestreuten Infrarotstrahlung zur Aufnahmeeinrichtung gelangt. Abhängig von diesem Prescan kann anschließend ein Scan oder eine Belichtung der Bildvorlage nur mit dem Licht der ersten Lichtquelle oder mit dem Licht der ersten und der ausgewählten, zusätzlichen Lichtquellen erzeugt werden.

Vorzugsweise weist die erste Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung mehrfar­ bige LEDs auf. Diese LEDs umfassen zum Einscannen oder Kopieren von farbi­ gen, transparenten Bildvorlagen den roten, grünen und blauen Spektralbereich. Falls ein Verfahren zur Korrektur der noch verbleibenden Defektstellen ange­ wendet werden sollen, ist es vorteilhaft, auch infrarote LEDs vorzusehen. Die LEDs können matrixförmig gemischt in einem Array angeordnet sein. Es ist aber auch vorteilhaft, LEDs unterschiedlicher Spektralbereiche auf unterschiedlichen Arrays anzuordnen bzw. einen Teil der Spektralbereiche auf einem Array abzu­ decken, einen anderen auf einem zweiten. Das Licht der unterschiedlichen Arrays kann beispielsweise über Strahlteiler in einem Strahlengang zusammen­ geführt werden. Es ist auch möglich, das Licht unterschiedlicher LED-Matrizen in einem Lichtmischer zu vermischen und anschließend in einem Strahlengang auf die Bildvorlage abzubilden. Im Prinzip sind alle zur Abbildung transparenter, far­ biger Bildvorlagen geeigneten Lichtquellen unabhängig von ihrem Aufbau vor­ stellbar und geeignet.

Die zusätzlichen Lichtquellen weisen vorteilhafterweise schnell schaltbare farbige Lichtemitter - wie beispielsweise LEDs - auf. Es ist wünschenswert, dass die Spektralbereiche der LEDs der zusätzlichen Lichtquellen mit den von der ersten Lichtquelle abgedeckten Spektralbereichen übereinstimmen. Der infrarote Spek­ tralbereich, der lediglich zur Kratzerkorrektur verwendet wird, muss von den zu­ sätzlichen Lichtquellen nicht abgedeckt werden. Wenn dies nicht der Fall ist, muss der Unterschied in die Belichtungszeit, welche für die zusätzlichen Licht­ quellen gewählt wird, in Abhängigkeit von der Empfindlichkeit der Aufnahmeein­ richtung eingerechnet werden.

Die zusätzlichen Lichtquellen sind so aufgebaut, dass das von ihnen emittierte Licht unter einem vom Einfallswinkel der ersten Lichtquelle abweichenden Winkel auf der Bildvorlage trifft. In der Regel wird für die reguläre Beleuchtung der Bildvorlage ein Winkel von 90° gewählt. Deshalb wird die zusätzliche Licht­ quelle vorzugsweise so angeordnet, dass der Einfallswinkel ihres Lichts ≠ 90° ist.

Vorteilhafterweise sind mehrere zusätzliche Lichtquellen vorgesehen, welche die Bildvorlage unter unterschiedlichen Winkeln beleuchten.

In einer besonders vorteilhaften Anordnung sind die Lichtquellen so aufgebaut, dass ihre optische Achse nicht durch die Eintrittspupille der Abbildungsoptik ver­ läuft. Das von den zusätzlichen Lichtquellen geradlinig emittierte Licht wird also nicht von der abbildenden Optik auf die Aufnahmeeinrichtung oder das lichtemp­ findliche Material abgebildet. Nur wenn das Licht der zusätzlichen Lichtquellen auf eine Defektstelle in der Bildvorlage trifft, kann es so umgelenkt werden, dass es durch die Eintrittspupille der Abbildungsoptik gelangt.

Um zu gewährleisten, dass die Reduktion der durch Defekte verursachten Fehl­ stellen in den Bilddaten in allen Bildbereichen gleichermaßen erfolgt, ist es vor­ teilhaft, die zusätzlichen Lichtquellen so auszugestalten und anzuordnen, dass sie die Bildvorlage gleichmäßig ausleuchten, d. h., die zusätzlichen Lichtquellen sollten vorteilhafterweise in der Summe an jede Stelle der Bildvorlage dieselbe Intensität in einer Farbe abstrahlen. Jeder Punkt der Bildvorlage sollte vorteil­ hafterweise in jeder Farbe mit gleicher Intensität beleuchtet werden.

Anstelle von LEDs können als erste oder zusätzliche Lichtquellen auch Halblei­ terdioden oder andere, Licht emittierende, schnell schaltbare Emitter verwendet werden.

Um zusätzliche Lichtquellen zu sparen, ist es vorteilhaft, anstelle der zusätzli­ chen realen Lichtquellen Spiegel anzubringen, so dass virtuelle Lichtquellen ent­ stehen, welche das Licht der ersten Lichtquelle unter einem zusätzlichen Ein­ fallswinkel auf die Bildvorlage strahlen. Anstelle der Spiegel sind auch Strahlteiler oder andere optische Elemente vorstellbar. Wichtig ist nur, dass virtuelle Licht­ quellen entstehen, welche die für die zusätzlichen Lichtquellen vorteilhaften Be­ dingungen erfüllen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschrei­ bung eines Ausführungsbeispiels, das anhand der Zeichnung eingehend erläu­ tert wird.

Die einzige Figur zeigt den schematischen Aufbau eines Scanners mit einer er­ findungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung.

Die einzige Figur zeigt einen Scanner zum Abbilden transparenter Bildvorlagen auf eine Aufnahmeeinrichtung. Eine Beleuchtungseinrichtung 1 beleuchtet die transparenten Bildvorlagen 2, z. B. einen fotografischen Film, um diese auf die Aufnahmeeinrichtung 3 abzubilden. Die Beleuchtungseinrichtung 1 weist einen LED-Array 4 auf, auf dem verschiedenfarbige LEDs vermischt matrixförmig an­ geordnet sind. Vorzugsweise sind rote, grüne und blaue LEDs vorgesehen. Falls eine Kratzerkorrektur mittels infraroten Lichts vorgenommen werden soll, sind zusätzlich infrarote LEDs vorgesehen. Vor dem LED-Array 4 befindet sich ein Linsenarray 5, welches das Licht der LEDs in Richtung der Bildvorlage fokus­ siert. Davor ist ein Farbfilter 6 angeordnet, der beispielsweise als Mosaikfilter ausgebildet sein kann und das Licht der LEDs auf die für die Aufnahme ge­ wünschten Spektralbereiche filtert. In der Regel werden hierfür die Spektralbe­ reiche gewählte, in denen das Medium, auf das das aufgenommene Bild abge­ bildet werden soll, seine Hauptempfindlichkeit hat. Soll das Bild beispielsweise mittels eines digitalen Printers, wie z. B. eines Laserprinters, auf Fotopapier be­ lichtet werden, so wählt man idealerweise die Farbcharakteristik der Farbfilter entsprechend den maximalen Empfindlichkeiten des Fotopapiers. Anstelle der hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtung 1 kann jeder beliebige andere Auf­ bau einer LED-Beleuchtungseinrichtung, wie er beispielsweise in den in der Be­ schreibungseinleitung zitierten Schriften beschrieben wird, gewählt werden. Das von der Beleuchtungseinrichtung 1 emittierte Licht wird mittels einer Kondensor­ linse 7 auf die auf der Filmbühne 8 befindliche Bildvorlage 2 abgebildet. Das durch die Bildvorlage durchgetretene Abbildungslicht wird schließlich von der Abbildungsoptik 9 auf die Aufnahmeeinrichtung 3 abgebildet. Die Aufnahmeein­ richtung 3 weist drei CCD-Chips 10, 11 und 12 auf, die die drei Spektralanteile des Lichts in elektrische Bildsignale umwandeln. Die Spektralanteile werden durch Strahlteiler 13 und 14 aus dem gemeinsamen Abbildungsstrahlengang ausgekoppelt. Falls eine weitere Aufnahme im infraroten Licht vorgesehen ist, ist es sinnvoll, einen weiteren CCD-Chip mit Strahlteiler vorzusehen, über den das infrarote Licht ebenfalls aus dem gemeinsamen Strahlengang ausgekoppelt wird.

Erfindungsgemäß sind zur Beleuchtung der Vorlage weitere Lichtquellen 15, 16, 17 und 18 vorgesehen, deren emittiertes Licht über einen von der ersten Licht­ quelle unterschiedlichen optischen Weg auf die Bildvorlage trifft. Die Lichtquel­ len 16 und 17 sind so angeordnet, dass ihr Licht unter einem Winkel von etwa 65° auf die Bildvorlage trifft. Bei den Lichtquellen 15 und 18 wird ein Einfallswin­ kel von ca. 35° gewählt. Die weiteren Lichtquellen sind genauso aufgebaut wie die erste Lichtquelle 1. Es ist jedoch ein beliebiger sinnvoller Aufbau vorstellbar. Wichtig ist nur, dass die Spektralfarben, die von den zusätzlichen Lichtquellen emittiert werden, mit denen der ersten Lichtquelle übereinstimmen. Die zusätzli­ chen Lichtquellen können so angeordnet sein, dass ihr Licht ebenfalls durch die Kondensorlinse 7 tritt. Sie können aber auch so angeordnet sein, dass ihr Licht zwischen Kondensorlinse und Filmbühne durchtritt und direkt auf die Vorlage trifft. Es ist auch möglich, die Kondensorlinse 7 vollständig wegzulassen. In die­ sem Falle ist jedoch die Lichtausbeute des Scanners geringer.

Durch die zusätzlichen Lichtquellen wird erreicht, dass jeder Punkt der Bildvor­ lage von verschiedenen Lichtquellen in unterschiedlichen Winkeln beleuchtet wird. Während das Licht der Lichtquelle 1 senkrecht auf die Bildvorlage trifft, durch diese durchtritt und über die Eintrittspupille der Abbildungsoptik 9 direkt auf die Aufnahmeeinrichtung 13 gelangt, geht das von den zusätzlichen Lichtquellen 15, 16, 17 und 18 emittierte Licht nach dem Durchstrahlen der Bild­ vorlage an der Eintrittspupille der Abbildungsoptik 9 vorbei. Das Licht der zusätz­ lichen Lichtquellen trifft ohne Bildvorlage bzw. nach Durchstrahlen von regulären Bildpunkten der Bildvorlage nicht auf die Eintrittspupille der Abbildungsoptik 9 und erreicht somit im Normalfall nicht die Aufnahmeeinrichtung 3. Es trägt also nichts zur Abbildung der auf der Bildvorlage befindlichen Bildinformation bei, außer, wenn es auf eine defekte Stelle der Bildvorlage trifft. An Defektstellen der Bildvorlage oder Staubpartikeln auf der Bildvorlage, welche die Wirkung von Ab­ sorbern oder Zylinderlinsen haben, wird das Licht der Lichtquellen gebeugt, ge­ streut und/oder reflektiert. Diese Lichtablenkung bewirkt bei dem Licht der ersten Beleuchtungseinrichtung 1, dass dieses nur noch teilweise oder überhaupt nicht durch die Eintrittspupille der Abbildungsoptik 9 gelangt. An der von einer Defekt­ stelle abgebildeten Bildstelle trifft also nur wenig oder überhaupt kein Licht auf die Aufnahmeeinrichtung, es entsteht eine Fehlstelle in den Bilddaten.

Das Licht der zusätzlichen Lichtquellen, welches im Normalfall nicht in die Ein­ trittspupille trifft, wird an defekten Stellen, wenn es im richtigen Winkel auf diese trifft, von den Kratzern zur Eintrittspupille hin gebeugt und gestreut, von den Ab­ sorbern gestreut und reflektiert und damit auf der Aufnahmeeinrichtung abgebil­ det. Dieses Licht kann das von der ersten Lichtquelle 1 verlorengegangene Licht ersetzen und damit die Fehlstelle im Bild wieder aufhellen. Dadurch ist es mög­ lich, die durch Abbildung der Defekte verursachten Fehlstellen zu reduzieren und ein defektfreies bzw. defektreduziertes Bild zu erhalten.

Mit einem derartigen Scanner können die Farbaufnahmen mit Beleuchtung der Bildvorlage durch die Lichtquelle 1 in allen Farben gleichzeitig aufgenommen werden. Zur Reduktion der Defektstellen werden die zusätzlichen Lichtquellen eingeschaltet, so dass durch diese auch an den Defektstellen ein unverfälschtes Bildsignal entsteht.

Claims (25)

1. Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten einer transparenten Bildvorlage zum Abbilden der Bildvorlage auf lichtempfindliches Material, wobei die Be­ leuchtungseinrichtung eine erste Lichtquelle mit einer Vielzahl von Licht un­ terschiedlicher Spektralbereiche emittierenden Elementen aufweist, deren Licht entlang eines ersten optischen Weges auf die Bildvorlage trifft oder mittels optischer Elemente auf die Bildvorlage leitbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung zusätzliche Lichtquellen mit Licht emittierenden Elementen aufweist, deren Licht entlang zusätzlicher optischer Wege auf die Bildvorlage trifft oder mittels optischer Elemente auf die Bild­ vorlage leitbar ist, wobei das entlang der zusätzlichen optischen Wege ein­ fallende Licht unter zum Einfallswinkel des ersten optischen Weges unter­ schiedlichen Winkeln auf die Bildvorlage trifft.

2. Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten einer transparenten Bildvorlage zum Abbilden der Bildvorlage auf eine Aufnahmeeinrichtung zum Umwandeln des von der Bildvorlage transmittierten Lichts in elektrischen Bildsignale, wo­ bei die Beleuchtungseinrichtung eine erste Lichtquelle mit einer Vielzahl von Licht unterschiedlicher Spektralbereiche emittierenden Elementen aufweist, deren Licht entlang eines ersten optischen Weges auf die Bildvorlage trifft oder mittels optischer Elemente auf die Bildvorlage leitbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung zusätzliche Lichtquellen mit Licht emittierenden Elementen aufweist, deren Licht entlang zusätzlicher op­ tischer Wege auf die Bildvorlage trifft oder mittels optischer Elemente auf die Bildvorlage leitbar ist, wobei das entlang der zusätzlichen optischen Wege einfallende Licht unter zum Einfallswinkel des ersten optischen Weges unter­ schiedlichen Winkeln auf die Bildvorlage trifft.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Einfallswinkel von Licht zusätzlicher Lichtquellen um weniger als 40° vom Einfallswinkel von Licht der ersten Lichtquelle abweichen.

4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Einfallswinkel von Licht zusätzlicher Lichtquellen zwischen 15° und 35° vom Einfallswinkel von Licht der ersten Lichtquelle abweichen.

5. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Einfallswinkel von Licht zusätzlicher Lichtquellen kleiner als 50° sind.

6. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Einfallswinkel von Licht zusätzlicher Lichtquellen zwischen 45° und 25° lie­ gen.

7. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Lichtquellen einzeln zu- bzw. abschaltbar sind.

8. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Lichtquellen beidseitig der ersten Lichtquelle angeordnet sind.

9. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht emittierenden Elemente LEDs aufweisen.

10. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spektralbereiche Rot, Grün und Blau umfassen.

11. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass LEDs unterschiedlicher Spektralbereiche der ersten Lichtquelle in einem Array angeordnet sind.

12. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass LEDs unterschiedlicher Spektralbereiche gemischt angeordnet sind.

13. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass LEDs unterschiedlicher Spektralbereiche in unterschiedlichen Arrays ange­ ordnet sind.

14. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Strahlteiler vorgesehen sind, die das Licht unterschiedlicher Arrays in einem Strahlengang vereinigen.

15. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Lichtquellen LEDs aufweisen.

16. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs Licht unterschiedlicher Spektralbereiche emittieren.

17. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Spektralbereiche der zusätzlichen Lichtquellen mit den Spektralbereichen der ersten Lichtquelle übereinstimmen.

18. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Lichtquellen so aufgebaut und angeordnet sind, dass das von ihnen emittierte Licht unter einem Winkel ≠ 90° auf die Bildvorlage trifft.

19. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Lichtquellen so aufgebaut und angeordnet sind, dass ihr Licht unter unterschiedlichen Winkeln auf die Bildvorlage trifft.

20. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Lichtquellen so aufgebaut und angeordnet sind, dass ihre optische Achse nicht durch die Eintrittspupille der die Bildvorlage abbil­ denden Optik verläuft.

21. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Lichtquellen so aufgebaut und angeordnet sind, dass sie die Bildvorlage in jedem Spektralbereich gleichmäßig ausleuchten.

22. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Lichtquellen so aufgebaut und angeordnet sind, dass ihr Licht auf jeden Punkt der Bildvorlage aus mehreren Richtungen trifft.

23. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen Halbleiterdioden aufweisen.

24. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Lichtquellen virtuelle Lichtquellen sind.

25. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuellen Lichtquellen durch Reflexion des Lichts der ersten Lichtquelle an Spiegeln gebildet werden.