DE29914344U1

DE29914344U1 - Fotografisches Kopiergerät

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Publication number: DE29914344U1
Application number: DE29914344U
Authority: DE
Original assignee: Gretag Imaging AG
Current assignee: Gretag Imaging AG
Priority date: 1999-08-16
Filing date: 1999-08-16
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2009-08-17

Description

SCHWABE · ^

PATENTANWÄLTE
STUNTZSTRASSE 16 · D-81677 MÜNCHEN

Anwaltsakte 44 500 VIII

GRETAG IMAGING AG

Fotografisches Kopiergerät

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des Fotofinishing und genauer ein fotografisches Kopiergerät, das auch als fotografischer Printer oder optischer Printer bezeichnet wird. Ein derartiges fotografisches Kopiergerät dient der Herstellung fotografischer Abzüge. Bei einem fotografischen Kopiergerät werden Filme, die z.B. mit einer fotografischen Kamera belichtet wurden, auf fotografisches Kopiermaterial (z.B. Fotopapier) aufbelichtet.

Die Belichtung des Kopiermaterials führt aber nicht immer zu einer zufriedenstellenden Wiedergabe der mit dem Film eingefangenen Bildinformation. Eine wesentliche Ursache hierfür liegt darin, daß die Dynamik der in der abzubildenden Bildinformation enthaltenen Luminanz (Grauabstufung) auf dem Abbildungsmedium nicht umgesetzt werden kann. Dies liegt z.B. daran, daß das Fotopapier gegenüber einem fotografischen Film einen stark reduzierten Luminanz-Dynamikumfang aufweist. Weiter sind die Empfindlichkeiten des Fotopapiers von der Wellenlänge des für die Aufbelichtung verwendeten Lichts abhängig. All dies muß bei der Erstellung einer fotografischen Kopie, z.B. auf Fotopapier, berücksichtigt werden, um eine wirklichkeitsgetreue Wiedergabe der mit dem Film eingefangenen Bildinformation auf dem Fotopapier erzielen zu können.

Insbesondere ist es zur Erzielung einer guten Kopierqualität erforderlich, das Helligkeitsprofil der Kopie zu manipulieren. Ein Grund hierfür liegt z.B. darin, daß Helligkeitsunterschiede,

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Tel.: +49(89)455 034-0 . .. Sax: +*43(897&iacgr; 707:2Ö"S33) . : "rflypcVereinibaek München 453100 (BLZ 700202 70)

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VAlI DE 130746066

die für einen Betrachter der ursprünglichen fotografischen Bildinformation, die dem Film (der Vorlage) zugrundeliegt, noch erkennbar waren, für den Betrachter der fotografischen Abbildung nicht mehr erkennbar sind, wenn sich diese Helligkeitsunterschiede in einem dunklen oder sehr hellen Bereich der fotografischen Kopie befinden.

Um diesen Nachteil zu überwinden, wurden fotografische Kopiergeräte bzw. optische Printer vorgeschlagen, die eine LCD-Matrix im Belichtungsstrahlengang verwenden. Die Transparenz der einzelnen Elemente der LCD-Matrix ist steuerbar und damit das Helligkeitsprofil beeinflußbar.

Üblicherweise werden hierzu LCD-Matrizen verwendet, die auch bei Bildschirmen oder Displays eine Anwendung finden. Diese LCD-Matrizen weisen eine hohe Elementzahl auf und arbeiten nach dem Polarisationsprinzip. Dies bedeutet, ein Polarisationsfilter wird der LCD-Matrix vorgeschaltet oder nachgeschaltet und durch Anlegen einer Spannung kann der Polarisationszustand der Matrix geändert werden, so daß der Polarisationszustand senkrecht oder parallel zum Polarisationsfilter ist. Dadurch kann ein völliges Abdunkeln mittels der Matrix erzielt werden. Aus DE 28 20 965 und DE 40 40 498 ist eine derartige Matrix bekannt.

Aus DE 43 08 864 ist bekannt, mehrere eng benachbarte Elemente in einer Gruppe zu kombinieren, wobei ein Teil der Elemente der Gruppe auf Hell geschaltet wird und der andere Teil der Gruppe auf Dunkel. Je nach dem Zahlenverhältnis der hellen und dunklen Elemente lassen sich unterschiedliche Graustufen realisieren.

Die in DE 197 03 063 beschriebene Matrix umfaßt 15.000 einzeln ansteuerbare, graustufenfähige Punkte.

Wie bereits oben erwähnt, werden für die LCD-Matrizen üblicherweise Polarisationseffekte genutzt. Ein weiteres Beispiel hierfür ist in der US 3,926,520 beschrieben.

Nachteilig bei den Kopiergeräten, die die herkömmlichen Matrizen verwenden, ist der geringe Transmissionsgrad der Matrizen. Allein durch das Polarisationsfilter gehen mindestens 50%

der Lichtintensität verloren. Ia₈ der_#.Praxis Jiegt..die maximale .Durchlässigkeit der • · ···

herkömmlichen LCD-Matrizen bei weniger als 20%. Dies bedeutet allerdings, daß die Intensität des in dem Kopiergerät verwendeten Leuchtmittels um mindestens den Faktor 5 erhöht werden muß, um den Intensitätsverlust durch die LCD-Matrix auszugleichen. Die höhere Lichtleistung bewirkt allerdings wiederum eine höhere thermische Belastung der Komponenten des Kopiergeräts und insbesondere auch der LCD-Matrix, die einen Großteil der Lichtenergie absorbiert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein fotografisches Kopiergerät bereitzustellen, bei dem eine Beeinflussung des Helligkeitsprofils mittels einer Matrix möglich ist, ohne daß die Intensität des Leuchtmittels wesentlich erhöht werden muß.

Vorstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Das fotografische Kopiergerät gemäß der Erfindung umfaßt natürlich ein Leuchtmittel, das das zur Belichtung der fotografischen Vorlage benötigte Licht abgibt. Als Leuchtmittel werden typischerweise Lampen, wie z.B. Halogenlampen, verwendet. Erfindungsgemäß können aber auch Laserdioden oder Leuchtdioden eingesetzt werden, die die thermische Belastung v/eiter verringern.

Erfindungsgemäß können auch Leuchtmittel unterschiedlicher Farbe, zum Beispiel Lampen oder Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe verwendet werden, deren Licht additiv überlagert wird. Zum Beispiel kann eine blaue, grüne und rote Lampe vorgesehen werden, die zum Beispiel über ein System zur optischen Mischung des grünen, blauen und roten Lichtes gemischt werden. Ein optisches Mischsystem kann zum Beispiel aus Spiegeln bestehen, die jeweils eine Farbe der drei Farben reflektieren und die anderen zwei durchlassen. Ein Beispiel eines derartigen Mischsystems ist in DE 43 09 795 C2 offenbart. Bei Verwendung verschiedenfarbiger Leuchtmittel kann durch unterschiedliche Intensität der verschiedenen Leuchtmittel oder durch unterschiedlich lange Zeiten, während denen die verschiedenenfarbigen Leuchtmittel auf das Kopiermaterial wirken, das Spektrum des Belichtungslichtes zum Belichten des Kopieimaterials geändert und an die jeweilige Situation angepasst werden. Die jeweilige Situation wird zum Beispiel durch die Ait des verwendeten Vorlageranaterials oder^Kopiermaterials oder, durch die in dera Vorlagenmaterial

enthaltene Bildinformation beeinflusst. Basierend auf Daten über das Kopiermaterial, Vorlagenmaterial und/oder die in dem Film enthaltene Bildinformation kann dann mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung die Dauer und/oder die Intensität, mit der das Licht einer bestimmten Farbe auf das Kopiermaterial wirkt, gesteuert werden, um so eine optimale Bildqualität zu erzielen. Alternativ oder zusätzlich zu den verschiedenfarbigen Leuchtmitteln können auch Farbfilter vorgesehen werden, wie weiter unten beschrieben ist. Auch diese Farbfilter können auf der Basis der oben genannten Daten angesteuert werden, um so das Spektrum des auf das Kopiermaterial einwirkenden Lichts hinsichtlich Dauer und Intensität der einzelnen Farben zu beeinflussen.

Die oben erwähnten farbigen Lampen, das heißt, die blaue, die grüne und rote Lampe können durch eine Lampe realisiert werden, die weißes Licht abstrahlt und die mit einem Farbfilter kombiniert ist, der nur rotes, grünes oder blaues Licht durchläßt.

Zum Führen des Lichts von dem Leuchtmittel zur fotografischen Vorlage, um diese zu durchleuchten, und von dort zu dem lichtempfindlichen Kopiermaterial sind optische lichtführende, zum Beispiel lichtbündelnde bzw. lichtzustreuende Mittel, wie z.B. Linsen, Spiegel, Blenden, teildurchlässige Spiegel, Objektive, Sammellinsen, Zerstreuungslinsen, Prismen usw. vorgesehen.

Um ein gewünschtes Helligkeitsprofil auf dem lichtempfindlichen Kopiermaterial zu erzeugen, ist im Strahlengang weiterhin eine Flüssigkristallmatrix vorgesehen, die von dem Licht durchleuchtet wird, bevor es auf das fotografische Kopiermaterial trifft. Die einzelnen Elemente der Flüssigkristallmatrix sind steuerbar, so daß sich die Transmission der einzelnen Elemente ändert. Dadurch wird ein Lichtintensitätsprofil erzeugt, so daß einzelne Bereiche des fotografischen Kopiermaterials stärker belichtet werden als andere. Dadurch kann das Helligkeitsprofil des fotografischen Kopiermaterials in der gewünschten Art und Weise manipuliert werden, um auf dem Kopiermaterial ein für den Betrachter optimales Bild zu erzeugen.

Das Helligkeitsprofil wird in Abhängigkeit von der mit dem Film eingefangenen Bildinformation manipuliert. Zum Beispiel werden Bereiche, die auf dem Kopiermaterial ohne Manipulation dunkel

werden würden, aufgehellt..wenn dadurch Kontraste.oder JHelUgkeitsstufeji in dem dunklen Bereich ... ^. ... ... . .... ......... . . .

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deutlicher hervortreten. Um die von dem Bild eingefangene Bildinformation zur Manipulation des Heiligkeitsprofils einsetzen zu können, muß sie vor der Ansteuerung der Flüssigkristallmatrix, bei der es sich bevorzugt um eine streuende Flüssigkristallmatrix handelt, erfaßt und analysiert werden.

Herkömmlicherweise erfolgt das Erfassen der Bildinformation zu diesem Zweck durch einen Scanner, der die fotografische Vorlage (den Film) abtastet, bevor dieser zur Erzeugung einer Kopie durchleuchtet wird. Ein derartiger Scanner befindet sich üblicherweise in dem fotografischen Kopiergerät und ist entlang der Transportstrecke des Vorlagenmaterials angeordnet.

Zur Herstellung von Indexprints ist üblicherweise ein gesonderter Scanner vorgesehen. Indexprints stellen eine Zusammenstellung der Bilder einer fotografischen Vorlage auf einem Ausdruck oder einem fotografischen Kopiermaterial dar. Die einzelnen Bilder sind deutlich kleiner als die üblichen Bildformate und haben eine geringere Auflösung. Bevorzugt ist dieser gesonderte Scanner für APS-(Advanced Photo System) Filme vorgesehen. Erfmdungsgemäß werden nun die Abtastdaten, die für die Erzeugung eines Indexprints gedacht waren, als Datenbasis für eine Manipulation des Helligkeitsprofils durch die Flüssigkristallmatrix verwendet. Bei der Flüssigkristallmatrix handelt es sich dabei bevorzugt um eine streuende Flüssigkristallmatrix, es kann sich aber auch um eine gewöhnliche, insbesondere polarisierende Matrix handeln. Auch in diesem Fall wird der externe Scanner bevorzugt so verwendet, wie hier beschrieben. Auf diese Art und Weise kann auf eine Abtastung durch den innerhalb des fotografischen Kopiergeräts vorgesehenen Scanner, der zur Erfassung der Bild information für die Helligkeitsmanipulation gedacht war, verzichtet werden. Dies beschleunigt den Durchsatz in dem fotografischen Kopiergerät. Durch den externen Scanner, der für die Erzeugung der Indexprints gedacht ist, kann auch auf einen internen Scanner verzichtet werden und somit das Kopiergerät verbilligt werden. Alternativ kann aber auch zum Beispiel der interne Scanner für übliche Kleinbildfilme (z.B. 24 mm x36 mm Format) verwendet werden, während der externe Scanner für APS-Filme verwendet wird.

Vorzugsweise werden die Daten aus dem externen Scanner verarbeitet, bevor sie der Ansteuerung der Flüssigkristallmatrix dienen. Dazu ist bevorzugt zwischen dem externen Scanner und dem fotografischen Kopiergerät eine Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen, die ebenfalls vorzugsweise außerhalb des fotografischen Kopiergeräts angeordnet ist. Diese Datenverarbeitungseinj»iciitHi>g konvertiert die Daten aus dem. externen Scanner in ein Format, das

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dem Format des internen Scanners entspricht. Zum Beispiel ist die Auflösung des externen Scanners pro Bild typischerweise deutlich höher als die Auflösung des erfindungsgemäßen Scanners. Die Flüssigkristallmatrix hat vorzugsweise eine Auflösung von weniger als 1000 Elementen. Die Auflösung, die der interne Scanner bereitstellt, entspricht genau oder in etwa der Elementzahl der Flüssigkristallmatrix. Üblicherweise ist aber diese Auflösung bei einem externen Scanner deutlich größer, um eine ausreichende Qualität für Indexprints bereitzustellen. Aus diesem Grunde konvertiert die Datenverarbeitungsvorrichtung die Auflösung des externen Scanners derartig, daß sie mit der Elementzahl der Flüssigkristallmatrix kompatibel ist. Dazu werden vorzugsweise benachbarte, durch den externen Scanner erfaßte Bildelemente zusammengefaßt, um so eine geringere, an die Elementzahl angepaßte Bilddatenmenge für die Ansteuerung der Flüssigkristallmatrix zu erhalten. Bei der Zusammenfassung können die einzelnen, zusammengefaßten Bildelemente unterschiedlich gewichtet werden.

Vorzugsweise wird die Datenverarbeitungsvorrichtung auch dazu verwendet, eine eventuell extern angeordnete Vorrichtung zum Ausdruck der Indexprints mit den dazu erforderlichen Abtastdaten zu versorgen. Diese Abtastdaten oder Bilddaten haben vorzugsweise eine größere Auflösung, als die für die Ansteuerung der Flüssigkristallmatrix verwendeten Bilddaten.

Insbesondere wenn die Zeilen- und Spaltenzahl der mit dem externen Scanner erfaßten Bilddatenelemente nicht eine Vielzahl der für die Kopier verwendeten Elemente der Flüssigkristallmatrix darstellt, erfolgt eine Anpassung vorzugsweise durch mathematische Algorithmen, die für einen stetigen Übergang der Bildelemente sorgen. Es werden zum Beispiel Mittelungsverfahren oder Wichtungsverfahren eingesetzt. Mathematische Verfahren können auch zum Beispiel zu einer gewollten Verunschärfung der Bilddaten herangezogen werden, bevor sie zur Ansteuerung der Flüssigkeitsmatrix verwendet werden.

Eine bevorzugte Variante der Erfindung ist es somit, daß das Abtasten nicht in einem einzigen Schritt innerhalb des Kopiergeräts zusammen mit dem Transport des Vorlagenmaterials in dem Kopiergerät erfolgt, sondern in einem gesonderten Schritt zur Abtastung des Vorlagenmaterials, bevor dieses dem Kopiergerät zugeführt wird. Es handelt sich somit dann um einen zweistufigen Prozess, zuerst externe Abtastung des Vorlagenmaterials, dann Verarbeitung des Vorlagenmaterials im Kopiergerät.

Die einzelnen Elemente der Flüssigkristallmatrix sind vorzugsweise in einer Ebene angeordnet. Die Elemente der Flüssigkristallmatrix werden im folgenden auch Bildelemente genannt.

Herkömmlicherweise werden in fotografischen Kopiergeräten Flüssigkristallmatrizen verwendet, die im gesperrten Zustand ein nahezu völliges Abdunkeln ermöglicht. Dies erlaubt durch Kombination mehrerer Flüssigkristallelemente zu einer Gruppe, wie z.B. in DE 43 08 864 beschrieben ist, die Erzeugung verschiedener Graustufen. Nachteilig ist hierbei, daß diese Art von Matrizen eine geringe maximale Transmission aufweisen.

Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben herausgefunden, daß sich die nach dem Streuprinzip arbeitenden Flüssigkristallmatrizen trotz ihres vergleichsweise kleinen Verhältnisses zwischen maximaler und minimaler Transmission (Kontrast), nämlich von typischerweise drei, gut zur Manipulation des Helligkeitsprofils eignen. Mit derartigen Streumatrizen läßt sich zwar typischerweise bei einer maximalen Transmission von 80% nur eine minimale Transmission von ca. 30% oder bei einer maximalen Transmission von 70% eine minimale Transmission von ca. 10% erreichen, aber die dadurch erzielbaren Kontraste haben sich als ausreichend erwiesen. Ein wesentlicher Vorteil gegenüber den herkömmlichen LCD-Matrizen, die typischerweise den Polarisationseffekt nutzen, ist die hohe maximale aber auch vergleichsweise hohe minimale Transmission sowie der Streueffekt. All dies verhindert ein Erwärmen der Matrix. Die hohe Transmission bedeutet eine geringe Absorption und damit geringe Erwärmung. Die Absorption an sich wird gegenüber den herkömmlicherweise verwendeten Flüssigkristall matrizen verringert, da die Matrix im Gegensatz zur polarisierenden Matrix das Licht im wesentlichen nicht absorbiert, sondern streut.

Die hohe maximale Transmission wird durch eine vergleichsweise geringe Elementenanzahl der Matrix begünstigt. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben herausgefunden, daß eine Elementenanzahl von typischerweise < 2.000 und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 200 bis 1.000 ausreichend ist, um eine optisch ansprechende Manipulation des Helligkeitsprofils zu erreichen. Durch die geringe Elementzahl kann der prozentuale Flächenanteil der elektrischen Zuleitungen auf der Matrix zu den einzelnen Elementen verringert werden, weduroh die.Transmjssion.weiter gesteigert wird.

Nachteilig bei einer geringen Elementzahl ist, daß das durch die unterschiedliche Transmission der Elemente der Flüssigkristallmatrix erzeugte Intensitätsprofil Helligkeitskanten auf dem Kopiermaterial erzeugen kann, die den Betrachter stören. Aus diesem Grund wird vorzugsweise erfindungsgemäß die Flüssigkristallmatrix optisch unscharf auf das fotografische Kopiermaterial abgebildet, so daß es zu einer Glättung des durch die Flüssigkristallmatrix erzeugten Lichtintensitätsprofils kommt.

Eine Steuerung der Gesamthelligkeit kann mittels eines Verschlusses über die Belichtungszeit gesteuert werden. Aufgrund der hohen Lichtdurchlässigkeit der Streumatrix kann es aber von Vorteil sein, die Gesamtlichtintensität abzuschwächen, um so extrem kurze oder auch stark schwankende Belichtungszeiten zu vermeiden. Zu diesem Zweck sind Graufilter in den Strahlengang einführbar. Vorzugsweise ist die Zeitdauer einstellbar, in der die Graufilter während des Belichtungsvorganges in den Strahlengang eingeführt werden. In etwa gleich lange Belichtungszeiten gewährleisten einen stetigen Transport des Kopiermaterials und des Vorlagenmaterials im Printer.

Aufgrund der stark streuenden Wirkung der Streumatrix ist diese bevorzugt in einer Licht absorbierenden Umgebung untergebracht, um zu verhindern, daß von den Seitenwänden reflektiertes Streulicht über Umwege zu dem Kopiermaterial gelangt. Alternativ oder zusätzlich ist die Matrix in eine Blende oder Blendeneinrichtung eingebettet, die verhindert, daß von der Matrix getrenntes Licht das Kopiermaterial erreicht. Die Blendeneinrichtung kann zum Beispiel mehrere, hintereinander angeordnete Blenden aufweisen. Die Matrix wird hierzu bevorzugt in einem Gehäuse oder Lichtschicht mit Lichteintritts- und Lichtaustrittsöffnungen untergebracht. In diesem Gehäuse oder Lichtschacht sind weiter vorzugsweise Öffnungen für die elektrischen Leitungen zum Ansteuern der Matrix vorgesehen. Die Innenwände des Gehäuses oder Lichtschachts sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie das Streulicht absorbieren.

Die Streumatrix befindet sich vorzugsweise vor der fotografischen Vorlage, so daß die fotografische Vorlage mit dem Lichtintensitätsprofil durchleuchtet wird. Die Matrix wird allerdings nicht direkt vor der fotografischen Vorlage (Film) positioniert, um eine scharfe

Abbildung des Intens.i,tätSOrofils auf das fotografische Kopiermaterial zu vermeiden, sondern : ::··' ·"::"::": ·: : ";:: : : : :

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in einem vorgegebenen Abstand. Zwischen der fotografischen Vorlage und der Matrix befindet sich vorzugsweise eine Streuscheibe. Bevorzugt ist die Streuscheibe möglichst dicht an der Streumatrix angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Streuscheibe in das oben erwähnte Gehäuse zur Aufnahme der Streumatrix an der Austrittsseite integriert.

Als optische Elemente zum Kollimieren des Lichts sind vorzugsweise Integratorplatten oder sog. Honigwabenlinsen vorgesehen.

Zur Anpassung des für die Belichtung verwendeten Lichts an die spektrale Empfindlichkeit des Kopiermaterials wird bevorzugt ein Kammfilter vorgesehen. Dieser läßt Licht in mehreren vorgegebenen Spektralfenstern mit einer jeweils vorgegebenen Intensität passieren. Zu einem ähnlichen Zweck ist im Strahlengang ein sog. Balancefilter bzw. Ausgleichsfilter vorgesehen, der die spektrale Intensitätsverteilung des Lichts verändert und an die spektrale Empfindlichkeit des Kopiermaterials anpaßt.

Weiter sind vorzugsweise Farbfilter vorgesehen, die für eine vorgegebene Zeit steuerbar in den Strahlengang einführbar sind. Auf diese Art und Weise kann eine besondere Anpassung an unterschiedliche Kopiermaterialien oder Vorlagen durchgeführt werden. Erfordert die fotografische Vorlage z.B. besonders viel rotes Licht, so läßt sich vor oder nach einer erfolgten Belichtung des Kopiermaterials für eine vorgegebene Zeit eine Belichtung nur mit rotem Licht durchführen, indem der rote Farbfilter in den Strahlengang geschwenkt wird.

Um eine Flüssigkristallmatrix mit einer hohen maximalen Transmission zu erzielen, wird bevorzugt eine Flüssigkristallmatrix verwendet, die eine erste durchsichtige Platte und eine zweite durchsichtige Platte aufweist, die plan-parallel beabstandet zueinander angeordnet sind. Zwischen die Platten ist ein Flüssigkeitkristallfluid so eingebracht, daß dieses aus dem Zwischenraum zwischen den Platten nicht entweichen kann. Wenigstens eine der Platten weist Elektroden auf, die über Zuleitungen mit Steuersignalen versorgt werden können. Bei einer derartigen LCD-Einrichtung weist die erste Platte auf einer Seite eine einem Bildelement zugeordnete Elektrode auf, wobei auf der der einen Seite gegenüberliegenden Seite der ersten Platte die Signalzuleitung zu der Elektrode vorgesehen ist und wobei die Elektrode über einen leitenden Bereich der e.rsten Platte mit der ihr zugeordneten Zuleitung verbunden ist.
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e.rsten Platte mit der ihr zugeordneten Zuleitun

Gemäß der Erfindung ist es damit möglich, die aktive Oberfläche der einzelnen Bildelemente extrem groß auszubilden, da kein Platz für Leitungen zwischen den Elektroden der Bildelemente und Zuleitungen der LCD-Einrichtung erübrigt werden muß. Auf diese Weise muß zwischen den Elektroden der Bildelemente lediglich ein Zwischenraum gelassen werden, um ein Übersprechen bzw. Kurzschlüsse zwischen den Elektroden bzw. zwischen Bildelementen zu vermeiden. Ansonsten, falls die Zuleitungen, wie im Stand der Technik üblich, auf der gleichen Seite wie die Elektroden der Bildelemente anzuordnen wären, müßte zum einen ausreichend Platz auch für die diversen Zuleitungen auf derselben Seite einer durchsichtigen Platte vorgesehen werden, und zum anderen müßten zwischen den diversen Zuleitungen und den Elektroden jeweilige ausreichende Abstände vorgesehen werden. Auf diese Weise würde die aktive Matrixfläche der LCD-Einrichtung derart grob werden, daß bei einer Abbildung auf Fotopapier die Struktur der LCD-Einrichtung zu sehen wäre. Außerdem bewirkt eine solche Verringerung der aktiven Fläche eine entsprechende Reduktion der erzielbaren Lichtintensitätsmodulation. Dies wird gemäß der Erfindung ausgeschlossen.

Auf der zweiten durchsichtigen Platte werden, wie es prinzipiell bekannt ist, Gegenelektroden getrennt von den Elektroden vorgesehen. Zwischen den Elektrodenebenen ist das Volumen mit dem Flüssigkeitkristallfluid für die Erzeugung eines elektrischen Feldes zur Bewerkstelligung einer Korrelation bzw. einer Perkulation unter den Kristallbestandteilen des Flüssigkeitkristallfluids vorgesehen. Gute Erfahrungen konnten gesammelt werden, wenn für die leitenden Bereiche Öffnungen in der ersten Platte ausgebildet wurden, deren Ränder bzw. Wandungen mit einem leitenden Material wenigstens teilweise belegt bzw. beschichtet wurden. Dabei können die Öffnungen in der ersten Platte beispielsweise mittels einer Fotomaske und Naß- bzw. Trockenätztechniken erzeugt werden. So kann etwa eine Fotolackmaske zur Ausbildung von Öffnungen auf der ersten Platte aufgebracht werden, die gegenüber Flußsäure unempfindlich ist. Eine Ätzung mit Flußsäure führt dann zur Ausbildung von Öffnungen, deren Ränder bzw. Wandungen dann mit einem leitenden Material durch herkömmliche Technologien beschichtet werden können.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Elektroden bzw. Gegenelektroden aus einem wenigstens für das sichtbare Licht wenigstens im. .wesentlichen durchlässigen Material

ausgebildet sind. Zwar ist es auch möglich, die Elektroden und Gegenelektroden aus Leiterrahmen auszubilden, die die Bildelementbereiche umgeben oder auch gitterartig überziehen, jedoch würden derartige Elektroden dazu führen, daß Streueffekte auftreten bzw. die Muster der LCD-Einrichtung auf einem Abzug zu erkennen sind. Eine solche Lösung wäre auch mit Lichtverlust und reduziertem Modulationsgrad verbunden.

Entsprechend sind vorteilhafterweise wenigstens einige der Zuleitungen bzw. Zuleitungsebenen, die den Elektroden bzw. Gegenelektroden zugeordnet sind, mit einem wenigstens für das sichtbare Licht wenigstens im wesentlichen durchlässigen Material hergestellt. Gleiches gilt für die Beschichtung, die innerhalb der Öffnungen in der ersten Platte die leitenden Bereiche bzw. Durchführungen ausbilden.

Als durchlässiges Material, das auch leitend gemacht werden kann, hat sich ITO (= Indium-Tin-Oxide) erwiesen. Dieses Material kann durch herkömmliche Auftragstechniken gleichmäßig dünn auf einem Untergrund aufgebracht werden, strukturiert werden und als 'Leiter eingesetzt werden, der gleichzeitig im wesentlichen für sichtbares Licht durchlässig ist.
Für die durchsichtigen Platten der erfindungsgemäßen LCD-Einrichtung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn diese mit einem licht- bzw. strahlungsempfindlichen Zusatz versehen sind, bevorzugt einem Silber enthaltenden Zusatz, so daß durch eine entsprechende Behandlung die leitenden Bereiche bzw. die Öffnungen herstellbar sind. Dabei werden entsprechende durchsichtige Platten bzw. Gläser mit einer Maskierung versehen, die dem Öffnungsraster zur Ausbildung der leitenden Bereiche entspricht. Durch die Maskenstruktur hindurch erfolgt eine Belichtung bzw. Bestrahlung, so daß die den Silber enthaltenden Zusatz aufweisenden Bereiche, die über die Öffnungen in der Maskenstruktur bestrahlbar sind, ihren Zustand ändern, um sodann gegenüber einer Strukturätzung besonders empfindlich zu sein. Für diese Art der Bearbeitung hat sich das Glas FOTURAN (eingetragene Marke) von der Firma Schott als besonders vorteilhaft erwiesen. Bei diesem Material handelt es sich um ein fotosensitives Glas, das selektiv auf verschiedene Weise strukturiert werden kann. Dabei wird von einer Fotostrukturierung ausgegangen. Eine Maske wird auf dem fotoempfindlichen Glas aufgebracht. Das maskierte Glas wird einer UV-Belichtung ausgesetzt, wobei die nicht durch die Maske abgedeckten Bereiche fotochemisch reagieren. Anschließend wird die Maske entfemt.und das.Glgß getempert. Schließlich wird eine Ätzung mit Flußsäure

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oder dergleichen durchgeführt, wobei die Lochstruktur besonders vorteilhaft ist. Durch die relativ scharfkantige Belichtung werden durch die nachfolgende Ätzung vergleichsweise scharfe und glatte Ränder der Löcher bzw. Öffnungen ausgebildet, wobei vorteilhafterweise keinerlei Unterätzungen auftreten. Dementsprechend können die Öffnungsränder bzw. -wandungen nachfolgend vergleichsweise gut beschichtet werden, etwa mit der oben angesprochenen ITO-Beschichtung.

Alternativ ist es auch möglich, die erste durchsichtige Platte, beispielsweise durch Dotierung mit den leitenden Bereichen, auszustatten. Hierbei könnte ebenfalls eine Maskierung der ersten durchsichtigen Platte erfolgen, wobei anschließend über thermische Dotierung oder über einen Beschüß mit Leiterteilchen in einem Beschleuniger Material bereichsweise in die erste durchsichtige Platte eingebracht werden könnte, um die leitenden Bereiche auszubilden.
Um eine möglichst gleichmäßige Flächenbelegung gewährleisten zu können, sollten die Zuleitungen so großflächig wie möglich sein. Ferner sollten auch die Elektroden und Gegenelektroden jeweils so großflächig wie möglich sein. Durch die großflächige Ausgestaltung der Elektroden, der Zuleitungen zu den Elektroden, der Gegenelektroden und der Zuleitungen zu den Gegenelektroden kann es gewährleistet werden, daß das durch den Strahlengang einer Belichtungsvorrichtung hindurchgehende Licht gleichmäßig behandelt wird, so daß eine nachteilige Beeinflussung des Belichtungsprozesses vermieden werden kann. Mit der größeren Fläche der Zuleitungen wird auch deren ohmscher Widerstand kleiner.

Wenn in der ersten Platte Öffnungen für den Anschluß der Zuleitungen an die Elektroden vorgesehen sind, so beeinflußt die regelmäßige Lochstruktur das Licht während eines Beleuchtungsvorganges. Um diesen Effekt soweit als möglich zu reduzieren, werden die Öffnungen mit einem weitgehend durchsichtigen Füllmaterial, etwa einem Kunstharz, einem Kitt oder dergleichen, soweit als möglich, bevorzugt luftfrei bzw. ohne Gaseinschlüsse, gefüllt. Dies ist auch notwendig, damit der Flüssigkristall eingeschlossen bleibt.

Um eine Beeinflussung der LCD-Einrichtung gemäß der Erfindung bzw. insbesondere auch deren Flüssigkeitkristallfluid durch das Lichtspektrum einer Lichtquelle in einer Belichtungsvorrichtung auszuschließen, kann die LCD-Vorrichtung gemäß der Erfindung mit

einem UV-Schutz versehen werden. Der UV-Schutz wird auf wenigstens einer der Platten aufgebracht.

Um die Anzahl von Anschlüssen an die erfindungsgemäße LCD-Einrichtung zu reduzieren, können jeweils zwei Gegenelektroden zweier benachbarter Bildelemente über eine Zuleitung mit Signalen, insbesondere AC-Signalen, beaufschlagt werden (Duplex-Betrieb). Dabei ist zu berücksichtigen, daß die LCD-Einrichtung gemäß der Erfindung besonders bevorzugt mit PDLC als Flüssigkeitkristallfluid ausgebildet werden kann, das keinen Gleichstromkomponenten ausgesetzt werden darf, da PDLC-Materialien (PDLC = Polymer Dispersed Liquid Crystal) durch Gleichströme beeinträchtigt bzw. zersetzt werden, wie die meisten anderen Materialen für LCDs auch. Dementsprechend wird es gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn die LCD-Einrichtung mit Merkmalen gemäß der Erfindung mit einem PDLC-Material als Flüssigkeitkristallfluid versehen sind. Im Hinblick auf die PDLC-Materialien wird auf Hikmet R.A.M.: "Electrically induced scattering from anisotropic gels", J. Appl. Phys., Vol. 68, Nr. 9, Seiten 4406-4412, November 1990, verwiesen, wobei deren Inhalt ausdrücklich zum Inhalt der vorliegenden Offenbarung gemacht wird. Einzelne oder mehrere der dort offenbarten PDLC-Substanzen, auch in Kombination, werden in die vorliegende Offenbarung einbezogen.

Natürlich ist auch ein Multiplexbetrieb für die LDC-Einrichtung mit Merkmalen gemäß der Erfindung möglich, jedoch wird ein Duplex-Betrieb bevorzugt, wobei eine Zusammenfassung von jeweils zwei benachbarten Bildelementen erfolgt, wobei zwei Systeme von Gegenelektroden mit zusammengefassten Bildelementen über verschiedenen Gegenelektroden, welche mit verschiedenen, z.B. komplementären Signalen angesteuert werden, zur Reduktion der erforderlichen Anschlüsse und Zuleitungen eingesetzt werden.

Um eine besonders vorteilhafte Ansteuerung der Bildelemente der erfindungsgemäßen LCD-Einrichtung gewährleisten zu können, sollten diese so ausgebildet sein, daß sie mit binären AC-Signalen beaufschlagbar sind. Wichtig ist, daß die über dem LC (Flüssigkristall) anliegende Spannungsdifferenz mittelwertsfrei ist. Natürlich können hier auch alternierende Analogsignale zur Steuerung verwendet werden. Dabei wird es bevorzugt, daß an die Elektroden der Bildelemente bzw. die . Zuleitungen der Elektroden Signale anlegbar sind, die sich in

eitijngen der Elektroden Signale anlegbar sind, die sie

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durchsichtigem Zustand der Bildelemente im wesentlichen zu einem elektrischen Feld zeitlich mitteln bzw. aufsummieren, dessen Effektivwert in etwa gleich Null ist bzw. unterhalb der Perkulations- bzw. Korrelationsgrenze des Flüssigkeitkristallsfluids liegt. Andererseits wird es bevorzugt, wenn an die Elektroden der Bildelemente bzw. deren Zuleitungen Signale anlegbar sind, die sich im undurchsichtigen bzw. lichtstreuenden und/oder -absorbierenden Zustand der Bildelemente zu einem Signal zeitlich mitteln bzw. aufaddieren, dessen Effektivwert oberhalb der Perkulations- bzw. Korrelationsgrenze des Flüssigkeitkristallfluids liegt. Im Hinblick auf PDLC-Materialien ist es dabei wesentlich, daß die Signale, wie bereits angedeutet, alternierend bzw. AC-Signale sind. Gleichstrom- bzw. Gleichspannungskomponenten in den Ansteuersignalen für die Elektroden der Bildelemente sind jedenfalls soweit als möglich zu vermeiden.

Ein besonders bevorzugtes Verfahren, auch ob seiner Einfachheit, liegt darin, an die Elektroden der Bildelemente Signale anzulegen, die sich entweder derart mitteln bzw. aufsummieren, daß die Bildelemente durchlässig sind, oder so, daß diese undurchlässig sind, wobei eine pro Bildelement durchzulassende Lichtmenge über die Zeit eingestellt wird, über die das Bildelement nicht streuend bzw. streuend ist.

Um verschiedene Farbempfindlichkeiten eines zu belichtenden Bildmaterials zu berücksichtigen, kann jeder der Farbbereiche, für die ein zu belichtendes Bildmaterial eine spezifische Empfindlichkeit aufweist, vorteilhafterweise separat berücksichtigt werden, wobei bevorzugt eine farbselektive Filtereinrichtung einsetzbar ist. Dabei können Farbfilter in den Strahlengang der Belichtungsvorrichtung eingeführt werden und für jeden der Filter kann jeweils eine Belichtung vorgenommen werden, wobei verschiedene Bildelemente über bestimmte 2'eiten durchsichtig bzw. undurchsichtig, d.h. beispielsweise in einem bestimmten zeitlichen Verhältnis streuend oder nichts freuend, gehalten werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer LCD-Einrichtung mit den voranstehend aufgeführten Vorteilen basiert auf den folgenden Schritten: Zunächst wird eine Platte bzw. die erste Platte, bevorzugt aus einem durchsichtigen Material, insbesondere FOTURAN, mit einer Öffnungsmaskierung versehen, die zur Herstellung der leitenden Bereiche bzw. Durchführungenen eingesetzt wird._##Die erste Platte..wyrd nun einet rqaterialabtragenden

Behandlung unterzogen, um die Öffnungen in der ersten Platte zu bilden. Ein Material, das im sichtbaren Bereich des Lichtes im wesentlichen durchsichtig ist, wird anschließend auf beiden Seiten der ersten Platte aufgebracht. Dieses Material, bevorzugt ITO, dient zur Ausbildung der Elektroden der Bildelemente der LCD-Einrichtung einerseits und zur Ausbildung der Leiterbahnen und Durchführungen, die Steuersignale den Elektroden zuführen sollen, andererseits. Die zweite Platte wird einseitig ITO-beschichtet und für die Ausbildung der Gegenelektroden strukturiert, sowie anschließend planparallel und zu der ersten Platte beabstandet an dieser befestigt. In den Zwischenraum zwischen den beiden Platten wird dann ein Flüssigkeitkristallfluid eingefüllt, bevorzugt PDLC.

Das durchsichtige Material, bevorzugt ITO, wird mittels einer Temperaturbehandlung leitend gemacht. Das Beschichtungsmaterial wird im Falle von ITO nach der Strukturierung mittels einer Temperaturbehandlung transparent gemacht. Zunächst ist die dünne Schicht nach dem Aufdampfen nicht transparent, dafür leicht ätzbar (HCl). Nach der Temperung (Oxidation) ist sie transparent, aber nur noch schwer ätzbar (Flußsäure). Andererseits könnte durchsichtiges Material natürlich auch durch eine Dotierung oder dergleichen strukturiert leitend gemacht werden. So könnte beispielsweise auch eine vollkommen geschlossene Materialschicht oder unmittelbar ein Glas verwendet werden, um dieses oberflächlich zu dotieren, und zwar so, daß nur in den Elektroden- bzw. Leiterbereichen neben der durchsichtigen Eigenschaft eine elektrische Leitfähigkeit vorhanden wäre. Hier könnte beispielsweise eine maskierende Beschichtung aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) auf einem Glassubstrat, etwa auch FOTURAN, aufgebracht werden, um anschließend eine temperaturinitiierte Dotierung oder auch eine Dotierung aufgrund eines Beschüsses mit Borionen oder dergleichen so einzubringen, daß damit eine Elektroden- und Leiterstruktur erzeugt wird. Diese Vorgehensweise hat dann den Vorteil, daß eine gleichmäßige Struktur vorhanden wäre, wobei jedoch eine vergleichsweise hohe Dotierung erforderlich wäre, um die notwendige Leitfähigkeit bereitstellen zu können. Im Falle einer Dotierung mittels Ionenbeschuß könnten hier optische Streuzentren entstehen, die zu Störungen führen könnten.

Wenn die erste Platte einer materialabtragenden Wandlung unterzogen wird, um die Öffnungen für die leitenden Bereiche in die erste Platte einzubringen, kann dies mittels einer reaktiven

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Bearbeitung, beispielsweise einer Naß- bzw. Trockenätzung durchgeführt werden. Wenn hier FOTURAN eingesetzt wird, kann mittels Flußsäure-Chemie eine Ätzung durchgeführt werden.

Bei der Aufbringung des Materials auf die erste und/oder die zweite Platte, wobei dieses Material im sichtbaren Bereich des Lichtes im wesentlichen durchsichtigt ist, kann eine herkömmliche Aufdampf- oder Sputtertechnologie Verwendung finden. Wenn die erste Platte beschichtet wird, kann diese zunächst von der einen Seite und anschließend von der anderen Seite beschichtet werden. Die Beschichtung der beiden Seiten kann nacheinander erfolgen, jedoch gibt es auch Halterungen mit Getrieben, beispielsweise Planetengetrieben, die dsizu in der Lage sind, eine ganzflächige Beschichtung durchzuführen. Dabei ist es wesentlich, daß die erste Platte relativ zu der Aufdampf- oder Sputtergutquelle geneigt gedreht wird, etwa in einem Winkel von ca. 35° bis ca. 60°, bevorzugt etwa 45°, um die Öffnung bzw. deren Wandungen zu beschichten, wobei auch eine Kantenabdeckung zwischen der Plattenoberfläche und den Öffnungswandungen wesentlich ist. Dabei kann die erste Platte auch eine Taumelbewegung durchführen, wobei bevorzugt eine mittlere Neigung von 35° bis 60°, insbesondere etwa 45°, zu der Aufdampf- bzw. Sputterquelle, sehr vorteilhaft ist.

Wie bereits oben angedeutet, sollte bei Fertigstellung der LCD-Einrichtung gemäß der Erfindung eine Deckschicht aufgebracht werden, die UV-abweisend bzw. UV-absorbierend ist. Dies kann in Form eines UV-Schutzglases, aber auch in Form einer UV-Schutzfolie geschehen. Die Öffnungen für die leitenden Bereiche in der ersten Platte können nach der Beschichtung mit wenigstens im wesentlichen durchsichtigem Material zumindest im wesentlichen aufgefüllt werden. Natürlich ist es besonders vorteilhaft, wenn die Öffnungen vollständig gefüllt werden können, da Luftblasen oder dergleichen als Streuzentren für Licht nachteilig ins Gewicht fallen können. Dabei kann in die Öffnungen ein durchsichtiges Material eingebracht, erwärmt und anschließend einem Vakuum ausgesetzt werden, so daß vorhandene oder zurückgebliebene Luftblasen aufgrund des geringeren Außendrucks entweichen können.
Bei dem Auffüllen der Öffnungen für die leitenden Bereiche kann gleichzeitig mit dem Auffüllen der Öffnungen mit einem Kunstharz, Kit oder dergleichen, die UV-abweisende bzw. -absorbierende Deckschicht bzw. das UV-Schutzglas oder dergleichen, auf die erste Platte aufgeklebt werden.

Auf der zweiten Platte werden Gegenelektroden und Zuleitungen zu diesen ausgebildet. Da bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform nach der vorliegenden Erfindung eine Duplexansteuerung maximal möglich ist, um das erforderliche Kontrastverhältnis für die erfindungsgemäß bevorzugten PDLC-LCD-Einrichtungen zu erzielen, können jeweils lediglich zwei Bildelementelektroden mit dem gleichen bzw. demselben Signal angesteuert werden. Dies ermöglicht es einerseits, die Anzahl der erforderlichen Signalzuleitungen zu halbieren. Beispielsweise für eine 20x30 Matrix von 600 auf 300. Anstelle einer einzigen Gegenelektrode sind dann zwei getrennte Gegenelektrodensysteme mit unterschiedlichen, für einen Duplexbetrieb geeigneten Signalen anzusteuern.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß zur Herstellung der Öffnungen in einer durchsichtigen Platte natürlich auch andere Verfahren eingesetzt werden können. So könnten die erforderlichen Öffnungen beispielsweise auch mittels eines Lasers eingebracht werden.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert, die mit Merkmalen gemäß der Erfindung ausgestattet sind. Dabei werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Darstellungen weitere Merkmale, Zielsetzungen und Vorteile gemäß der Erfindung offenbart, wobei:

Figur 1 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen fotografischen Kopiergeräts;

Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems;

Figur 3 zeigt eine schematische Übersicht über die Anordnung der optischen

Komponenten im erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem;

Figur 4 zeigt den Strahlengang durch das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem;

Figur 5 zeigt die optischen Abbildungsverhältnisse im erfindungsgemäßen

Beleuchtungssystem;

Figur 6 zeigt eine Anordnung einer LCD-Einrichtung mit Merkmalen gemäß der

Erfindung;

Figur 6A zeigt eine Öffnung für einen leitenden Bereich bzw. eine elektrisch leitende Durchführung in einer LCD-Einrichtung mit Merkmalen gemäß der Erfindung;

Figur 7 zeigt einen Elektrodenplan einer LCD-Einrichtung mit Merkmalen gemäß der

Erfindung;
Figur 7A zeigt einen Ausschnitt aus der Leiterebene der LCD-Einrichtung gemäß Figur

7;
Figur 8 zeigt die LCD-Einrichtung nach Figur 6, 7, 7A mit einer zusätzlichen Ebene mit

Gegenelektroden;

Figur 9 zeigt die LCD-Einrichtung nach den Figuren 6 bis 8 in einer Draufsicht;

Figur 9A zeigt die LCD-Einrichtung gemäß Figur 9 in einer Schnittansicht;
Figur 10 zeigt Schaltkurven einer LCD-Einrichtung mit Merkmalen gemäß der Erfindung; Figuren HA
bis 1IE zeigen ein Ansteuerungsschema für ein Bildelement-Paar einer LCD-Einrichtung

mit Merkmalen gemäß der Erfindung;
Figur 12 zeigt einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Kopiergeräts mit

einem externen Scanner und Indexprinter; und
Figur 13 zeigt die Anordnung optischer Komponenten des Beleuchtungssystems mit verschiedenfarbigen Leuchtmitteln.

Im folgenden bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile oder Einrichtungen.

Fig. 1 zeigt den Aufbau eines fotografischen Kopiergeräts, das im folgenden auch als fotografischer Printer bezeichnet wird. Der fotografische Printer umfaßt eine Abspuleinrichtung 1 zum Abspulen eines belichteten Films 200, der als fotografische Vorlage dient, eine Transporteinrichtung 2 zum Transportieren des Films zu einer Aufspuleinrichtung 3, weiter eine Filmbühne 420, auf der ein Bild des Films positioniert wird, um durch das Beleuchtungssystem 400 durchleuchtet zu werden. Das Licht tritt aus dem Beleuchtungssystem 400 durch den Lichtschacht 150 aus. In diesem Lichtschacht 150 ist auch die Flüssigkristallmatrix angeordnet.

Während des Transports von der Abspuleinrichtung 1 zur Filmbühne 420 wird der Film von einem internen Scanner 1010 abgetastet. Im Inneren des in Figur 1 gezeigten Gehäuses befinden sich Lichtleitfasern, die das erfaßte Licht zu einem nicht gezeigten Spektralphotometer

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im Inneren des Kopiergerätes 1000 führen. Die vom internen Scanner erfaßten Bilddaten des Vorlagenmaterials (Film) werden zur Ansteuerung der Flüssigkeitsmatrix verwendet.

Der durchleuchtete Film wird durch ein Objektiv, insbesondere ein Zoomobjektiv oder ein auswechselbares Objektiv auf eine Papierbühne 42 abgebildet, auf der sich Kopierpapier bzw. Fotopapier 45 befindet, das als Kopiermaterial dient. Dieses Fotopapier wird von einer Abspuleinrichtung 40 über eine Fördereinrichtung mit einem Puffer 41 zu der Papierbühne 42 transportiert. Danach wird es über eine weitere Puffereinrichtung 44 weitertransportiert. An diese schließt sich dann eine Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln des belichteten Fotopapiers an.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Beleuchtungssystems 400. Bei 402 ist eine Lampenhalterung zum automatischen Wechseln einer Lampe gezeigt. 404 zeigt den parabolischen Reflektor, der das von einer innerhalb des Reflektors befindlichen Lampe abgegebene Licht bündelt und zu einer ersten zerstreuenden Linse 406 führt. Vor dieser Linse ist ein Wärmeschutzfilter 405 vorgesehen, der Infrarotstrahlung nicht durchläßt. Die Bezugszeichen 110, 111 und 112 bezeichnen kellenartig einklappbare Farbfilter für die Farben Magenta, Cyan, Gelb, die in den Strahlengang eingeklappt werden können, um nur Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs hindurchzulassen. Durch gezieltes Nachbelichten mit nur einer oder zwei Farben können ungewünschte Farbbetonungen bzw. Farbstiche im belichteten Fotopapier vermieden werden. Dazu wird z.B. eines der Filter für eine vorgegebene Zeitspanne innerhalb der Belichtungszeit des Fotopapiers in den Strahlengang eingefahren.

Weiter ist ein Verschluß 115 vorgesehen, der den Strahlengang unterbricht und mit dem die Belichtungszeit eingestellt werden kann. In Kombination mit dem Verschluß 115 ist ein Abschwächerrad 118 vorgesehen. Dieses Abschwächerrad enthält Graufilter unterschiedlicher Transmission. In Kombination mit dem Verschluß läßt sich somit eine gewünschte Belichtung erreichen. Insbesondere kann die Belichtungszeit in einer gewissen Spanne gehalten werden. Dies ist von Vorteil, da Filmvorlage und Fotopapier ständig mit hoher Geschwindigkeit zur Filmbühne bzw. zur Papierbühne transportiert werden. Stark wechselnde Belichtungszeiten würden die Mechanik für den Transport des Films und des Fotopapiers stark belasten, da dann ständig Geschwindigkeüsänderunge.n bejm Transport.<je$ Fofopapiers. vo/genommen werden

müßten, die nicht durch vorgesehene Puffer ausgeglichen werden könnten. Zu kurze Belichtungszeiten sind außerdem mechanisch nicht oder nur mit geringer Genauigkeit realisierbar. Vorzugsweise ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die das Einführen eines Graufilters in den Belichtungsstrahlengang so steuert, daß die Belichtungszeit innerhalb einer vorgegebenen Spanne bleibt. Vorzugsweise wählt die Steuereinrichtung dazu einen Graufilter aus mehreren passenden Graufiltern aus. Die Steuereinrichtung verwendet Meßdaten insbesondere über die Intensität des Belichtungslichtes (siehe unten) und insbesondere aus einer vorherigen optischen Abtastung der zu durchleuchtenden Kopiervorlage.

Anschließend an das Abschwächerrad sind ein Kammfilter 120 und ein Balancefilter 122 vorgesehen. Der Kammfilter 120 läßt Licht in bestimmten vorgegebenen Spektralbereichen durch. Zum Beispiel im Bereich von 420 bis 470 nm, 535 bis 555 nm und 656 bis 730 nm. Die Spektralbereiche sind auf die spektrale Empfindlichkeit des Fotopapiers zur Erzeugung von Farben auf dem Fotopapier abgestimmt. Neben einer spektralen Anpassung des Belichtungslichtes wird auch noch eine Intensitätsanpassung mittels des Balancefilters vorgenommen. Dieser sorgt dafür, daß jeder der drei durch den Kammfilter 120 herausgegriffenen Wellenlängenbereiche mit einer auf das Fotopapier abgestimmten Intensität auf dieses auftrifft.

130 zeigt eine Kollimatoranordnung zum Parallelisieren des Lichtes mit zwei Linsen 132, einer Integratorlinse 134 und einer weiteren Linse 136. Die Integratorlinse wird auch als Honigwabenlinse oder als Integratorplatte bezeichnet. Im vorliegenden Fall sind zwei Integratorplatten vorgesehen.

Das aus der Linse 136 austretende Belichtungslicht wird dann von einem Spiegel 140 reflektiert und nach unten zu einer weiteren Linse 142 abgelenkt. Von dort aus tritt das Licht dann in den Lichtschacht 150 ein.

Der Spiegel 140 ist teildurchlässig und ein Teil des Lichtes wird von einem Belichtungslichtüberwachungssystem 145 erfaßt. Das detektierte Lichtsignal wird ausgewertet und dient der Steuerung der Farbfilter, des Abschwächers (Graufilter) und des Verschlusses.

Am unteren Ende des Lichtschachtes 150 ist die Flüssigkristallmatrix 20 vorgesehen. Elektrische Signalzuleitungen 156 treten durch eine Öffnung 158 in den Lichtschacht ein und dienen der Ansteuerung der Flüssigkristallmatrix. Der Lichtschacht 150 ist am unteren Ende durch eine Streuscheibe 160 abgeschlossen. Der Lichtschacht 150 ist innen vorzugsweise schwarz gestaltet.

Zur Steuerung der Flüssigkristallmatrix ist eine Schnittstelle 152 vorgesehen, die mit einer nicht gezeigten Steuereinrichtung in Verbindung steht und die die Steuersignale zur Ansteuerung der Flüssigkristallmatrix liefert.

Fig. 3 zeigt eine schematische Übersicht über die Anordnung der optischen Komponenten im Beleuchtungssystem. Gleiche Bezugszeichen entsprechen den gleichen in Fig. 2 bereits erläuterten Elementen, so daß eine Beschreibung weggelassen wird. Zusätzlich ist in Fig. 3 noch die Linse 151 zu sehen, die sich in dem dort nicht gezeigten Lichtschacht 150 befindet. Wie bereits oben beschrieben wurde, befindet sich unterhalb der Linse 151 die Flüssigkristallmatrix 20 und darunter die Streuscheibe 160.

Fig. 4 zeigt den Strahlengang durch das Beleuchtungssystem, wobei hier die optischen Filter weggelassen wurden. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen wiederum die bereits oben erläuterten Elemente. Aus dem Strahlengang ist dort deutlich ersichtlich, daß die Flüssigkristallmatrix 20 nur unscharf dem Film 200 überlagert wird, der auf der in Fig. 1 gezeigten Filmbühne 420 angeordnet ist. Der Film 200 wird dann über ein Objektiv, das in der Figur nicht gezeigt ist (Objektiv 30 in Fig. 1) auf das Fotopapier abgebildet. Vor oder im Objektiv ist noch eine Blende 160 angeordnet.

Fig. 5 zeigt die optischen Abbildungsverhältnisse. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet die Ebene, in der sich die Flüssigkristallmatrix befindet. Das Bezugszeichen 200 bezeichnet die Ebene, in der sich der Film befindet, und das Bezugszeichen 30 bezeichnet die Ebene, in der sich das Objektiv bzw. die Linse befindet, das bzw. die den Film auf das Fotopapier abbildet.

In der Fig. 5 sind die bei der Belichtung auftretenden optischen Längen schematisch dargestellt. Dabei gelten die folgenden. Beziehungen;

• ·

D = tg &agr; numerische Apertur = 0,07 (&agr; =4')
2H

B = tg &bgr; numerische Bildapertur

h = d Defokusierung

_d_ = h tg (X Unscharfe (=0,1)
B Htgß

Die oben definierte Unscharfe liegt vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 0,2, besonders bevorzugt bei etwa 0,1.

Gemäß der Erfindung wird es bevorzugt, daß die LCD-Einrichtung als Flüssigkeitkristallmaterial ein PDLC-Material enthält, da dieses eine wesentlich bessere Lichtausbeute zuläßt. Würde ein anderes Material verwendet werden, müßte die Lichtquelle 401 von beispielsweise 500 Watt auf etwa 2500 Watt aufgerüstet werden, um ausreichend Licht durchzulassen. Natürlich könnte auch die Belichtungsdauer von etwa 30 ms erheblich verlängert werden, wobei dann jedoch eine Dauer pro Einzelbelichtung von im Mittel 150 ms den Wirkungsgrad einer entsprechenden Belichtungsvorrichtung so herabsetzen würde, daß das fotografische Kopiergerät infolge geringen Durchsatzes kaum mehr konkurrenzfähig wäre.

In Fig. 6 ist eine durchsichtige Platte 102 einer LCD-Einrichtung 20 mit Merkmalen gemäß der Erfindung dargestellt. Diese durchsichtige Platte, die in den Ansprüchen als erste Platte bezeichnet wird, weist verschiedene Öffnungen auf, um hierdurch leitende Bereiche bzw. Durchführungen in der Platte 102 herzustellen. Die Leiterbahnen werden an den Rand der Platte geführt ("Anschlüsse" in Fig. 9), so daß später eine Kontaktierung der Matrix mittels "Flexiprints" erfolgen kann.

Die Öffnungen 54, 56, 58, 62 haben genau dieselbe Funktion wie die zentralen Öffnungen 50, d.h. sie dienen als Durchführugen zu den (peripheren) Elektroden des LCDs. Um genügend Raum für die Zuleitungen freizulassen (Fig. 7A) sind sie jedoch nicht (wie die zentralen Öffnungen) über dem Zentrum des entsprechenden Bild-elementpaares angeordnet, sondern

weiter nach außen verschoben. Entsprechend sind die Anschlüsse der peripheren Elektroden in Fig. 4 nach außen verlängert.

Wie zu erkennen ist, ist die Platte 102 bzw. ist das Öffnungsschema der Platte 102 um die Achsen 52a, 52b symmetrisch, wobei im späteren Betrieb in einer Belichtungsvorrichtung nach beispielsweise einer der Fig. 1 oder 2 die optische Achse 18 der Vorrichtung durch den Kreuzungspunkt der Geraden 52a, 52b verläuft.

Später vorzusehende Leiterbahnen können natürlich auch abgerundet verlaufen, jedoch wird es bevorzugt, daß sich diese im wesentlichen geradlinig parallel zu den Konstruktionshilfslinien 60, 60a erstrecken (siehe hierzu auch Fig. 7A).

Die Öffnungen 50 sollten nach Möglichkeit eine spezifische geometrische Ausgestaltung haben, die eine Beschichtung der Wandungen der Öffnungen 50 nicht übermäßig erschweren. Eine typische geometrische Ausbildung einer Öffnung 50 ist dementsprechend aus Fig. 6A ersichtlich, aus der zu ersehen ist, daß die Wandung bikonisch verläuft, so daß bei einem entsprechenden Einfallswinkel eines aufzudampfenden bzw. aufzusputternden Materials auch die Wandungen der Öffnungen durchgehend beschichtet werden können. Dabei ist natürlich auch darauf zu achten, daß der Durchmesser der Öffnung 50 am oberen Rand so bemessen ist, daß die Ränder während eines Beschichtungsvorganges nicht abschattend wirken. Dementsprechend muß auch das Verhältnis zwischen Öffnungsdurchmesser und Öffnungslänge, das heißt der Dicke der Platte 102 entsprechend beziffert sein. Die Offnungsabschnitte 50a und 50b sind aufgrund einer Naßätzung und einem spezifischen Verhalten eines mit einer Silberverbindung, die fotoempfindlich ist, versetzten Glasmaterials jeweils konisch bzw. trapezförmig verlaufend, so daß sich insgesamt ein "tailliertes" Öffnungsprofil ergibt.

Dementsprechend können sich rein beispielhaft für eine Platte 102 folgende Abmessungen ergeben. Der Lochdurchmesser kann 0,3 mm betragen, während die Lochtiefe 0,5 mm beträgt, das heißt, die Platte 102 ist 0,5 mm dick. Der für eine Steuerung der Lichtintensität infrage kommende Bereich erstreckt sich über einen Bereich, der einerseits kleiner ist als das durch die äußersten Reihen der Öffnungen 50 definierte Rechteck, andererseits aber größer ist als das durch die zweitäußersten .Reihen definierte Rechteck. Hierdurch kann sich beispielsweise ein

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aktiver Matrixbereich von etwa 30mm in der Erstreckungsrichtung der Achse 52b und von etwa 45 mm in Richtung der Achse 52a ergeben. Die Abstände zwischen den Öffnungen 50 im aktiven Bereich der Platte 102 kann in etwa 3 mm in der Erstreckungsrichtung der Achse 52b betragen, während der Abstand zwischen den einzelnen Öffnungen 50 in der Erstreckungsrichtung der Achse 52a in etwa beispielsweise 1,5 mm betragen kann. Etwaige weitere Abmessungen und Größenrelationen ergeben sich aus den beispielhaft angegebenen Abmessungen, da diese im weiteren Abmessungen, die beispielhaft anzunehmen sein können, für eine maßstabsgetreue Wiedergabe auch in bezug auf die Fig. 7, 7A, 8 und 9 rein beispielhaft angesetzt werden können.

In Fig. 7 ist eine Ebene von Bildelementelektroden 74 auf einer LCD-Einrichtung 20 dargestellt. Die Bildelementelektroden 74 weisen jeweils in etwa mittig die Öffnungen 50 mit den leitenden Bereichen bzw. Durchführungen auf, die die Bildelementelektroden 74 an Leiterbahnen anschließen, die auf der gegenüberliegenden Seite der Platte 102 angeordnet sind. Zwar sind hier die leitenden Bereiche bzw. die Öffnungen 50 mittig in den Bildelementelektroden 74 dargestellt, jedoch können diese auch anders plaziert sein. Die Anschlüsse 72, 70 dienen jeweils zum Anschließen von einer oder gegebenenfalls mehreren der Bildelementelektroden 74. Dabei können die Leiterbahnen an den Rand der Platte geführt werden, so daß später eine Kontaktierung mittels der besagten "Flexiprints" möglich wird.

Gemäß Fig. 7A wird eine Ebene mit Zuleitungen 51 dargestellt, die Signale für die Bildelektroden 74 gemäß Fig. 7 von den Anschlüssen 70, 72 zu den Öffnungen bzw. leitenden Bereichen 50 übermittelt, die dann über die leitenden Bereiche durch die erste Platte 102 (siehe Fig. 7) hindurch den Bildelementelektroden 74 zuführt. Die Zuleitungen 51 sollten dabei möglichst großflächig sein, um dem Licht, das durch die LCD-Einrichtung 20 hindurchkommt, möglichst weitgehend gleichen Bedingungen auszusetzen. Die Abstände zwischen den einzelnen Bildelementelektroden 74 bzw. zwischen den Leitern können dabei zwischen 10 Dm und 50 Dm eingestellt sein. Auf diese Weise sollten einerseits Fertigungstoleranzen und andererseits Nachteile durch elektrische Kurzschlüsse zwischen den Elektroden vermieden werden können, während gleichzeitig das durch die LCD-Einrichtung 20 hindurchtretende Licht kaum oder nicht nachteilig beeinflußt wird.

Fig. 8 zeigt zusätzlich die Ebene der Gegenelektroden 82, 86, die nach einem Duplexverfahren jeweils gegenüber zwei benachbarter Bildelementelektroden 74 (siehe Fig. 7) angelegt werden. Eine Ansteuerung der Gegenelektroden 82, 86 erfolgt über Kontakte bzw. Kontaktraster 80, 84. Die Gegenelektroden sind dabei auf einer separaten Platte aus durchsichtigem Material, der zweiten Platte (104 gemäß Fig. 9A), vorgesehen.

Die verschiedenen Bestandteile der ersten Platte 102 sind hier aufgrund der Transparenz der LCD-Einrichtung gemäß der Erfindung mit aufgeführt, werden jedoch, da sie bereits unter Bezug auf die Fig. 6, 7 und 7A beschrieben worden sind, hier nicht nochmals erwähnt.

Fig. 9 bzw. Fig. 9A zeigen die Gesamtheit der Bestandteile einer LCD-Einrichtung mit den verschiedenen Ebenen gemäß den Fig. 3 bis 5 in einer Gesamtansicht. Eine UV-Schutzplatte 100, bevorzugt aus Glas, deckt wenigstens das Volumen 108 ab, in dem sich das Flüssigkeitkristallfluid befindet. Das Flüssigkeitkristallfluidvolumen 108 wird durch Abstandshalter 106 zwischen den Platten 102 und 104 bereitgestellt. Die Anschlüsse an den Rändern der Platte 102 sind soweit herausgezogen, daß sich die LCD-Einrichtung 20 über Klemmstecker oder &ldquor;Flexiprints" oder dergleichen relativ einfach kontaktieren läßt. Die Anzahl der Anschlüsse läßt sich Fig. 9 entnehmen.

Die Platte 102 kann bevorzugt aus FOTURAN (Marke der Firma Schott) gefertigt sein. Die Platte 104 kann aus einem einfachen durchsichtigen Material, beispielsweise einem optisch hochqualitativen Glas sein.

Wie bereits angedeutet, sollten sämtliche Elektroden, Gegenelektroden, Zuleitungen usw., die sich in dem aktiven Bereich der LCD-Matrix befinden, das heißt in dem Bereich, der zur Manipulation von Bilddaten verwendet werden soll, aus einem leitenden, durchsichtigen Material hergestellt sein, insbesondere ITO.

Fig. 10 zeigt, für drei verschiedene Ausführungen des PDLC-Flüssigkristalls, die gemessene relative Lichtintensität in der Ebene eines Fotopapiers, in Abhängigkeit von der über den Elektroden liegenden Effektivspannung. Man sieht daraus, daß zwei prinzipiell unterschiedliche Ausführungen möglich sind, nämjich.eine, wejche ohne, angelegtes Spannungssignal streuend

wirkt, und eine deren Streuwirkung mit zunehmendem Effektivwert des angelegten Spannungssignals zunimmt. In beiden Fällen kommt die Modulation der Lichtintensität dadurch zustande, daß mit zunehmender Streuung weniger Licht vom Objektiv erfaßt wird. Der Öffnungswinkel des für die Messungen verwendeten Objektivs beträgt beispielsweise etwa 10°.

Aus Fig. 10 ist außerdem ersichtlich, daß eine Veränderung der gemessenen Lichtintensität (d.h. des Streueffekts) erst ab einem gewissen Wert der Effektivspannung auftritt. Dieser Wert wird im folgenden als "Schwellspannung" bezeichnet.

Fig. 11 zeigt eine mögliche Art der Ansteuerung eines LCDs mit Spannungssignalen, die eine optimale Duplex-Ansteuerung darstellt [siehe Nehring J., Kmetz A.: "Ultimate Limits for Matrix Addressing of RMs Responding Liquid Crystal Displays", IEEE Trans. Electron. Devices, vol. ED-26, S. 795-802, 1979]. Bei dieser Betriebsart werden jeweils zwei Bildelemente zu einer einzigen Elektrode zusammengefaßt, woraus sich eine Halbierung der Anzahl der erforderlichen Bildelementanschlüsse und Zuleitungen ergibt.

Fig. HA zeigt ein Paar ("R") von zu einer Elektrode zusammengefaßten Bildelementen. Selbstverständlich soll die Streuwirkung des Flüssigkristalls im Bereich der einzelnen Bildelemente unterschiedlich sein können. Dies wird dadurch erreicht, daß man auf der den Bildelementen gegenüberliegenden Seite des Flüssigkristalls zwei mit unterschiedlichen Spannungssignalen angesteuerte Gegenelektroden (Coml, Com2) verwendet. Links und rechts von der dargestellten Bildelementelektrode "R" sind in Wirklichkeit weiter Bildelementpaare derselben LCD-Matrixreihe angeordnet, welche alle über demselben Paar von Gegenelektroden Coml und Com2 liegen. Alle weiteren Reihen der LCD-Matrix verwenden Gegenelektrodenpaare, welche mit denselben Spannungssignalen wie Coml und Com2 angesteuert werden (siehe dazu Fig. 8). Fig. 8B zeigt die an Coml und Com2 angelegten periodischen Spannungssignale (dargestellt ist nur eine sich über sechs Zeitintervalle erstreckende Periode dieser Signale).

Fig. HC (links) zeigt vier unterschiedliche Spannungssignale, welche wahlweise an die Bildelementelektrode angelegt werden können. Für das Verständnis des Duplexverfahren*; stellt man sich diese Signale, am besten^ auch als periodisch vor_;<obwohl, wie weiter unten dargelegt,

fur die Erzielung von "Graustufen" die vier dargestellten Signale in geeigneter Reihenfolge kombiniert werden können. Maßgebend für den Lichtmodulationseffekt ist die über dem Flüssigkristall resultierende Spannungsdifferenz, und zwar in erster Näherung deren Effektivwert (Wurzel des quadratischen Mittelwerts). Die resultierenden Spannungsdifferenzen sind in Fig. HD dargestellt. Sie sind natürlich unterschiedlich, je nachdem ob sich das entsprechende Bildelement über der Gegenelektrode Coml oder Com 2 befindet.

Die Tabelle Fig. HE zeigt, daß mit diesem Ansteuerungsverfahren tatsächlich vier Zustände möglich sind. Die Effektivspannung über dem Flüssigkristall kann für jedes der beiden Bildelemente wahlweise Uo oder 3Uo betragen. Sinnvollerweise wird Uo etwa gleich der Schwellspannung des Flüssigkristalls (Fig. 10) gewählt, da sich so der "Spannungsmodulationsfaktor" von 3 in den größtmöglichen "Intensitätsmodulationsfaktor" (Kontrast) umsetzen läßt.

Diese Duplex-Ansteuerung kann den größtmöglichen Spannungsmodulationsfaktor erzielen.

Dieser Faktor nimmt mit zunehmender Ordnung des Multiplex (d.h. mit zunehmender Anzahl von Bildelementen, die zu einer Elektrode zusammengefaßt werden) ab. Aus diesem Grunde, und wegen dem relativ flachen Verlauf der Kennlinie von PDLC-Flüssigkristallen, wird bevorzugt ein Multiplex der Ordnung 2 (Duplex) verwendet.

Die Schwellspannung von Flüssigkristallen ist temperaturabhängig (sie nimmt mit zunehmender Temperatur ab). Soll die Wirkungsstärke der LCD-Matrix über einen größeren Temperaturbereich erhalten bleiben, so ist es sinnvoll, die Amplituden der Spannungssignale (d.h. Uo) in Abhängigkeit der Temperatur zu steuern oder zu regeln.

Aus Fig. HC ist ersichtlich, daß zur Ansteuerung der Bildelementelektroden dreiwertige Signale benötigt werden. Die elektronische Schaltung zur Generierung der Signale kann jedoch wesentlich vereinfacht werden, wenn statt dessen zweiwertige (binäre) Signale verwendet werden. Eine Ansteuerungsmöglichkeit mit binären Signalen ist in Anlage A beschrieben. Allerdings geht diese Vereinfachung auf Kosten des "Spannungsmodulationsfaktors", der nun statt 3 nur noch 1+^2 beträgt. Das geschilderte Verfahren ermöglicht es, jedes Bildelement

in einen von zwei Zuständen zu versetzen ("Ein" und "Aus"). Zwar kann auch mit einer rein binären LCD-Matrix die ästhetische Erscheinung fotografischer Kopien verbessert werden, jedoch läßt sich die Qualität durch die Verwendung von Zwischenwerten ("Graustufen") wesentlich verbessern. Graustufen lassen sich mit dem geschilderten Ansteuerungsverfaihren auf verschiedene Weise erzielen. Die zwei vorteilhaftesten sind:

• Variation des Verhältnisses T_ein/T_aus innerhalb des Belichtungsintervalls T_B = T_ein + T_aus. Hier wird die Tatsache genutzt, daß das Fotopapier die (variable) Lichtintensität über das Belichtungsintervall T_B integriert.

• Zeitliche Multiplexierung der vier verschiedenen Bildelementelektrodensignale. So kann z.B. eine periodische Ansteuerung verwendet werden, deren Grundperiode sich aus z.B. 16 Teilsequenzen zusammensetzt, welche wahlweise einer der vier in Fig. HC dargestellten Signalformen entsprechen können. Ist die zeitliche Dauer der Grundperiode klein genug, so reagiert dabei der Flüssigkristall auf den Effektivweit des zusammengesetzten Signals, und es können für jedes Bildelement 16 Graustufen erzielt werden.

Figur 12 zeigt schematisch das Kopiergerät 1000 mit internem Scanner 1010, Flüssigkristallmatrix 20, Schnittstelle 1020 zu einem Computer und Steuereinrichtung 1030 zum Ansteuern der Flüssigkristallmatrix 20 auf der Basis der Daten vom Scanner 1010.

Bei dem Computer kann es sich z.B. um einen Personalcomputer oder ein Computernetzwerk handeln. Der Computer dient dazu den Betriebsablauf des Kopiergerätes automatisch oder je nach Befehl eines Operators zu steuern.

Weiter ist ein externer Scanner 1100 vorgesehen, der APS-Filme abtastet, um Daten für einen Index-Print zu gewinnen. Die vom Scanner 1100 erhaltenen Daten werden einer Datenverarbeitungsvorrichtung 1120 zugeführt, die die Daten für den Indexprinter 1130 zum Ausdrucken eines Indexprints aufbereitet. Weiter verarbeitet die Datenverarbeitungsvorrichtung 1120 die abgetasteten Bilddaten derartig, daß sie der Steuereinrichtung 1030 für die Flüssigkristallmatrix zugeführt werden können. Dazu wird die Auflösung der Abtastdaten an die

Auflösung der FlüssigkristaUjpatrix.angepasst. Vqrzugsweise erfolgt dies so, daß sich die passende ; ;; ,· ··; ··· · ···· ;

Zeilen- und Spaltenzahl ergibt, die für die Ansteuerung der Flüssigkristallmatrix erforderlich ist. Vorzugsweise wird der interne Scanner für herkömmliche Kleinbildfilme verwendet, während die von dem externen Scanner 1100 stammenden Daten und von der Datenverarbeitungsvorrichtung 1120 verarbeiteten Daten für den Fall von APS-Filmen verwendet wird. Wenn Indexprints mittels des externen Scanners erstellt werden sollen, werden bevorzugt die dadurch gewonnenen Daten zur Ansteuerung der Flüssigkristallmatrix verwendet. Sollen z.B. von einem herkömmlichen Kleinbildfilm Indexprints erstellt werden, so können auch in diesem Fall die von dem externen Sacanner erfaßten Daten zur Ansteuerung der Flüssigkristallmatrix verwendet werden.

Der Indexprinter ist z.B. so ausgebildet, daß er den Indexausdruck mittels eines CRT-Gerätes erzeugt. CRT steht für "cathode ray tube". Mittels des CRT-Geräts wird gewöhnliches, lichtempfindliches Fotopapier belichtet. Der Indexprinter ist dazu in der Lage die verschiedenen Einzelbilder, die auf dem Indexausdruck darzustellen sind, als digitale Bilder zu empfangen, sie mittels CRT-Geräts auf das lichtempfindliche Papier nebeneinander zu schreiben, das Papier zu entwickeln und schließlich den Indexprint auszugeben.

Zur Anzeige der in die Datenverarbeitungsvorrichtung 1120 eingehenden Daten und/oder der von dieser ausgehenden Bilddaten dient vorzugsweise ein Monitor 1140.

In Figur 13 ist eine alternative Ausführungsform eines Beleuchtungssystems gezeigt. Im Gegensatz zur Figur 1 wird hier nicht ein einziges Leuchtmittel 401 verwendet, sondern es werden drei Lampen 4011, 4012 und 4013 verwendet. Zum Beispiel strahlt die Lampe 4011 blaues Licht ab, die Lampe 4012 grünes Licht und die Lampe 4013 rotes Licht. Zur Überlagerung des grünen, blauen und roten Lichtes dient ein optischer Mischer auch optisches Plenum genannt. Ein derartiger optischer Mischer weist zum Beispiel Spiegel auf. So wird zum Beispiel Licht von der Lampe 4011 und 4013 in den Belichtungsstrahlengang eingespiegelt, der von der grünen Lampe 4012 bis zur Ebene des Kopiermaterials verläuft. Dabei durchstrahlt das grüne Licht der Lampe 4012 einen Grün- und Rot-durchlässigen Spiegel, der der Lampe 4011 zugeordnet ist, und einen Grün- und Blau-durchlässigen Spiegel, der der Lampe 4013 zugeordnet ist.

Wie bereits oben erwähnt, können die Lampen 4011, 4012 und 4013 realisiert werden, indem Farbfilter verwendet.werd&n, die nur blaues, grünes pder rotes Licht durchlassen. In diesem

! ir Oüü &Iacgr; L '"!LL j j ·

• ·

Fall kommen dann drei Filter zum Einsatz (ein roter, ein grüner und ein blauer) sowie zwei spektrale Strahlteiler, wobei jede Lampe im wesentlichen weißes Licht emmitiert. Das Licht der Lampe 4012 gelangt dann durch den grünen Filter und durchläuft so das sogenannte optische Plenum 4020 und von dort zu dem Kopiermaterial 45. Das Licht der Lampe 4013 durchläuft den roten Filter und wird dann von dem Strahlteiler nach unten abgelenkt, um v/eiter Richtung Kopiermaterial zu laufen. Das Licht der blauen Lampe gelangt durch einen blauen Filter, wird dann von einem blauen Strahlteiler abgelenkt und ebenfalls nach unten gerichtet.

Weiter ist schematisch ein lichtmischendes System 4100 zum Homogenisieren des Lichts vorgesehen sowie die LCD-Matrix 20, der Film 200, das Projektionsobjektiv 30 und das Kopiermaterial 45.

Ein Vorteil der in Figur 13 gezeigten Anordnung mit verschiedenfarbigen Lampen liegt darin, daß das Spektrum des Belichtungslichtes gezielt verändert werden kann, indem die Intensität der Lichtabgabe einer oder mehrerer Lampen, z.B. mittels Blende, Graufilter oder Ansteuerung der Lampe geändert wird, oder indem zum Beispiel mittels Verschlüssen oder durch die Ansteuerung der Lampen die Zeitdauer geändert wird, während der das Licht einer bestimmten Farbe auf das Kopiermaterial wirkt. Auch ist es möglich, auf einen Balancefilter zu verzichten. Dennoch können natürlich diese optischen Elemente oder andere optische Elemente, die in Figur 2 und 3 gezeigt: sind, verwendet werden.

Anlage A LCD-Duplex-Verfahren mit binären Treibersignalen

[ > with (linaig) :

> N := 4:Dimension der Signalvektoren ■> iac := Uc*sqrt(l*sqrt(2) /2) ;

/ac ~ - Uo &lgr;/4- 2 &lgr;/7

> avalf(fac)/

1.306562965

> S:= matrix(C[1,1,-1,-1] , [1,-1,-1,1]I) :

aveLln(sqrt (2) /2*matri;<( [matacd(row(5,1) ,row(3,2) ) ,r?.atacc (row (5,

_Ä,|7T &ogr; ^I &ogr; ]

■ L 0 f- 0 [ > S:= stack (S,-row (S,2)) :

> S:= stack (S,-row (S,1)) ;

" 1 1-1 -I 1-1-1 I .-1 I "I -1

L-i -&igr; &igr; U

Die ersten zwei Zeilen von S sind ortogonale binäre Funktionen von denen aktuelle Signale abgeleitet werden.

Die aktuellen Treibersignale s£jj sind Zeilen von S multipliziert mit fac

die aktuellen gemeinsamen Signale r[ij sind die Zeilen von R multipliziert mit fac

> Cl: =

■ matrix{[mataddUrow (S,1),-row (R,I)) ,matacd(row (S,2),-row (R,I)),ma tadd(row(S,3) ,-row(R,l)) ,matadd(row (S,4) ,-row(R,l)) ]) ;

I -&lgr;/&Tgr; 1 -1+V2

5:=

Cl-

-1-77 &igr; IVI

-1 -Jl -1 ■ 1+&lgr;/2

ist Ci£i]=s[iJ - Rpj. Somit ist ci[ij= fac*Cifi]die Spannung ;meinsame Signal r|1J und Treibersignal s[ij

Die i-te Zeile von C1

über den LC für das gemeinsame" > C2: =

matrix ( [matadd (row (S , 1) ,-row(R,2) ) ,matacd (row (S , 2 ) ,-row(R,2) ) ,&pgr;&agr; tacd(row(S,3) ,-row (R,2) ) ,matadd(row (S,4) ,-row (R.2) ) J) ;

1 I -&lgr;/&Ggr; -1 -1 -&lgr;/&Tgr;

, -l-£ -I 1 1 -&lgr;/2_ 1 1 -!-&lgr;/2 1 1-V2J

&Ggr; Die i-te Zeile von C2 ist C2 [i]= sh]"-ih]. Somit ist c2 [i]= £ac*C2[i] die Spannung über den LC für das gemeinsame Signal rpjund das Treibersignal s[ij

&Ggr; > for &igr; from 1 by I to 4 do

prir.t(factor (fac*norm(row(Cl,i) , f robemus)/sqrt (N) )) od;

Uo

Uo .

L U + V -i ) t °

[ RMS-Spannungen über den LC für das gemeinsame Signal r Mj; &Ggr; > for i from I by I to 4 co

print(factor(fac^Tnorm(row(C2,i)/frobenius)/scrt(N))) cd;

Uo

f RMS-Spannungen über den LC für das gemeinsame Signal r[2J;

[>cl:= (j,x)->Cl[j,fiocr(x) ] :

[>c2:= (j,x)->C2[j,floor (&khgr;).]:

&Ggr;> ?Ict([el(I,x)-7. S,el(2,x)^2.S,el(3,x)-2.5,el(4,x)-7.5,-7.5,-2.5,

2. 5, 7. 5], &khgr; = 1..5,titia = ¹Cl' , thickness = 3 , a:css = NOME, color = bsick>;

Claims

1. Fotografisches Kopiergerät zum Aufbelichten einer fotografischen Vorlage (200) auf ein lichtempfindliches Kopiermaterial (45) mit
einem Leuchtmittel (101) zum Abgeben von Licht für die Aufbelichtung,
einer Anzahl von optischen lichtführenden Mitteln (104, 106, 132, 134, 136, 140, 142, 151, 160, 30) zum Führen des Lichts entlang eines Lichtstrahlengangs vom Leuchtmittel zum Kopiermaterial sowie zum Abbilden der fotografischen Vorlage (200) auf das lichtempfindliche Kopiermaterial (45), und
einer Flüssigkristallmatrix (20), durch die das Licht mittels der lichtführenden Mittel geführt wird, bevor es das Kopiermaterial belichtet, wobei die Flüssigkristallmatrix eine Vielzahl von Elementen aufweist, deren Transmission individuell veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Transmission eines jeden Elements der Flüssigkristallmatrix durch Streuung des durch das Element hindurchgehenden Lichts bewirkt wird, wobei die Stärke der Streuung durch Anlegen einer Spannung steuerbar ist.

2. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Transmission der Flüssigkristallmatrix mehr als 50% beträgt.

3. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Transmission der Flüssigkristallmatrix größer als 10% ist.

4. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen maximaler und minimaler Transmission kleiner 5 ist.

5. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durchleuchtete Flüssigkristallmatrix optisch unscharf auf das lichtempfindliche Kopiermaterial abgebildet wird, so daß sich das Lichtintensitätsprofil glättet.

6. Fotografisches Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der einzelnen ansteuerbaren Flüssigkristallelemente kleiner als 2.000 ist.

7. Fotografisches Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Streuscheibe (156) in unmittelbarer Nähe der Flüssigkristallmatrix (20) zwischen Flüssigkristallmatrix (20) und der fotografischen Vorlage (160) angeordnet ist, um das durch die Flüssigkristallmatrix hervorgerufene Intensitätsprofil zu homogenisieren, bevor das Licht die fotografische Vorlage erreicht.

8. Fotografisches Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmatrix in einem Lichtschacht (150) angeordnet ist und/oder in eine Blendeneinrichtung, die Streulicht von der Flüssigkristallmatrix abfängt, bevor es das Kopiermaterial erreicht, eingebettet ist.

9. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dalß der Lichtschacht (150) durch die Streuscheibe (156) abgeschlossen wird.

10. Fotografisches Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Graufilter (118) und/oder ein oder mehrere Farbfilter (110, 111, 112) in den Strahlengang einführbar sind.

11. Fotografisches Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kammfilter (120) im Strahlengang vorgesehen ist, der Licht in mehreren vorgegebenen Spektralfenstern mit einer jeweils vorgegebenen Intensität passieren läßt.

12. Fotografisches Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang ein Balancefilter (122) vorgesehen ist, der die spektrale Intensitätsverteilung des Lichts verändert.

13. Fotografisches Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmatrix folgendes umfaßt:

a) eine erste durchsichtige Platte (102) und eine zweite durchsichtige Platte (104), die planparallel beabstandet zueinander angeordnet sind;

b) eine Flüssigkristallfluid (108), das zwischen den Platten (102, 104) eingeschlossen ist;

c) mehrere Bildelementen;

d) Elektroden (74; 82, 86), die auf den Platten (102, 104) vorgesehen und den Bildelementen zugeordnet sind;

e) Zuleitungen (51), um den Elektroden Steuersignale zuzuführen, wobei

f) die erste Platte (102) auf einer Seite den Bildelementen zugeordnete Elektroden aufweist;

g) die einer Elektrode zugeordnete Zuleitung (51) auf der anderen Seite der ersten Platte (102) vorgesehen ist; und

h) die jeweiligen Zuleitungen (51) sind über leitende Bereiche (50) bzw. in der ersten Platte (102) an die Elektroden (74) angeschlossen sind.

14. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ebene mit Gegenelektroden (82, 86) getrennt von den Elektroden (74) vorgesehen ist.

15. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Bereiche (50) Öffnungen in der ersten Platte (102) sind, deren Ränder bzw. Wandungen mit einem leitenden Material wenigstens teilweise belegt bzw. beschichtet sind.

16. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine, bevorzugt beide der Elektroden- bzw. Gegenelektrodenebenen mit einem wenigstens für das sichtbare Licht wenigstens im wesentlichen durchlässigem Material ausgebildet sind.

17. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Zuleitungen bzw. Zuleitungsebenen, die den Elektrodenebenen zugeordnet sind, mit einem wenigstens für das sichtbare Licht wenigstens im wesentlichen durchlässigen Material ausgebildet sind.

18. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das durchlässige Material auch elektrisch leitend ist, insbesondere ITO- Material ist.

19. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste durchsichtige Platte einen licht- bzw. strahlungsempfindlichen Zusatz enthält, bevorzugt einen Silber enthaltenden Zusatz, so daß durch eine entsprechende Behandlung die leitenden Bereiche bzw. Durchführungen herstellbar sind, bevorzugt FOTURAN.

20. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die belichteten bzw. bestrahlten Bereiche materialabtragend bearbeitet werden, bevorzugt nachgeätzt werden, um Öffnungen (50) zu erzeugen.

21. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die erste durchsichtige Platte (102) durch Dotierung mit den leitenden Bereichen (50) ausstattbar ist.

22. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen wenigstens im aktiven Matrixbereich der LCD- Einrichtung (20) so großflächig wie möglich sind.

23. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden wenigstens im aktiven Matrixbereich der LCD-Einrichtung (20) so großflächig wie möglich sind.

24. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode im aktiven Bereich der LCD-Einrichtung so großflächig wie möglich und in Abhängigkeit davon deren Zuleitungen so großflächig wie möglich außerhalb des aktiven Matrixbereichs der LCD-Einrichtung sind.

25. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (50) mit einem weitgehend durchsichtigen Filmmaterial, etwa Kunstharz, Kit oder dergleichen, soweit als möglich, bevorzugt vollständig, gefüllt sind.

26. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer der Platten ein UV-Schutz (100) aufgebracht ist.

27. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gegenelektrodenbereich jeweils zwei Elektrodenbereichen zweier Bildelemente der LCD-Einrichtung zugeordnet ist.

28. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente mit analogen und/oder binären AC-Signalen beaufschlagbar sind.

29. Fotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 13 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Farbbereiche, für die ein zu belichtendes Bildmaterial eine Empindlichkeit aufweist, separat berücksichtigbar ist, wobei bevorzugt eine farbselektive Filtereinrichtung einsetzbar ist bzw. daß jeder der Farbbereiche, für die ein zu belichtendes Bildmaterial eine Empfindlichkeit aufweist, separat berücksichtigbar ist.

30. Fotografisches Kopiergerät insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem externen Scanner verbunden ist, der die Vorlage zur Erstellung von Indexprints abtastet, wobei die Abtastdaten zur Ansteuerung der Flüssigkristallmatrix verwendet werden.