DE3740131A1 - Bilduebertragungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bildübertragungseinrich­ tung mit einer Projektionslinse, mit deren Hilfe ein zu übertragendes Bild direkt oder über eine Spiegel­ einrichtung auf eine Abtastvorrichtung projiziert wird, welche das projizierte Bild abtastet und ein elektrisches Übertragungssignal erzeugt. Dieses Si­ gnal ist zeitmoduliert in Abhängigkeit vom Abtastvor­ gang und in Übereinstimmung mit der Helligkeit der verschiedenen Bildbereiche.

Bei der Übertragung von Bildern über weite Entfernun­ gen mittels sequentieller Abtastung in einer Bild­ übertragungseinrichtung wird der Abtastvorgang häufig durchgeführt, indem das Bildmaterial auf die Abtast­ einrichtung projiziert wird. Das Bildmaterial wird also nicht direkt verwendet beispielsweise in Form einer Papierkopie. Beim Abtasten wird das Bild über eine Linse projiziert, die vorzugsweise so angeordnet ist, daß ihre optische Achse senkrecht zur Bildebene steht und über dem Mittelpunkt des Bildes angeordnet ist.

Wenn die Abtasteinrichtung reflektierende Oberflächen aufweist, die parallel zur Bildebene liegen, können Reflexionen von den reflektierenden Oberflächen auf die Linse fallen und werden dann von der Abtastein­ richtung widergespiegelt, so daß bei der Abtastung Phantombilder entstehen. Solche reflektierenden Ober­ flächen finden sich beispielsweise bei Zeilen-Scan­ nern, die sich quer zum projizierten Bild erstrecken, um dieses Zeile für Zeile abzutasten. Bei der Über­ tragung von Farbbildern, müssen direkt gegenüber der Linse Farbfilter vor der Abtasteinrichtung angeordnet werden. Diese Farbfilter haben die Form ebener Plat­ ten und neigen dazu, Reflexionen hervorzurufen, be­ sonders bei sehr hellen Bildbereichen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Anordnung zu schaffen, bei der die Widerspiegelung von Reflexionen verhindert wird, um die Entstehung von Phantombildern zu vermeiden.

Ziel der Erfindung ist es insbesondere, Reflexionen auch bei der Verwendung von Farbfiltern zu vermeiden. Die Einrichtung ist jedoch auch in anderen Fällen verwendbar, in denen die Abtasteinrichtung reflektie­ rende Oberflächen aufweist, die in der Bildebene oder parallel dazu liegen.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art mit Hilfe der in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der zwei Aus­ führungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Ansicht ei­ ner Bildübertragungseinrichtung;

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Abtast­ einrichtung in der Bildübertragungseinrichtung in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Abtast­ einrichtung in vergrößertem Maßstab und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Ausbreitung der Lichtstrahlen innerhalb der Bildübertragungsein­ richtung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Bild­ übertragungseinrichtung beschrieben, die zur Übertra­ gung von Farbbildern geeignet ist.

Die Bildübertragungseinrichtung gemäß Fig. 1 weist folgende Elemente in und auf einem Gehäuse 1 auf:

eine Beleuchtungseinrichtung 2, eine Bildhalterung 3, einen Spiegel 5, eine Linse 6, eine Abtasteinrichtung 7 mit einem Bildfenster 8 und einem Zeilen-Scanner 9, einen Motor 10, einen Träger 11, auf dem der Spiegel 5, die Linse 6 und die Abtasteinrichtung befestigt sind, sowie einen Spiegel 12, der um ein Drehgelenk 13 schwenkbar ist. Zusätzlich zur Beleuch­ tungseinrichtung 2 sind auf der Außenseite des Gehäu­ ses 1 ein Projektionsfenster 14, ein Tastenfeld 15, eine Elektronikeinheit 16 sowie eine elektronische Anzeige 17 vorgesehen.

Die Beleuchtungseinrichtung 2 kann angehoben werden. Unter ihr befindet sich eine kreisförmige Öffnung 18, in die, wie aus Fig. 1 ersichtlich, ein kreisförmiger Ansatz 19 a eingebacht werden kann. Darüberhinaus ist die Bildhalterung 3 mit einem Bildfenster 19 b versehen, das sich im Lichtpfad der Beleuchtungseinrichtung 2 befindet, wenn diese sich in der abgesenkten Position befindet und wenn der Ansatz der Bildhalterung in der Öffnung 18 angeordnet ist. Der Lichtstrahl verläuft nach unten zu dem Spiegel 5, wo er abgelenkt wird, durch die Linse 6 tritt und auf die Abtasteinrichtung 7 fällt. Wie in Fig. 1 dargestellt, kann der Lichtstrahl auf das Projektionsfenster 14 abgelenkt werden, indem der Spiegel 12 gehoben wird.

Bei Verwendung der Bildübertragungseinrichtung wird ein Bild, welches sich in der Bildhalterung 13 befin­ det mit Hilfe des Lichtes in der Beleuchtungseinrich­ tung 2 über den Spiegel 5 und die Linse 6 in das Bildfenster 8 der Abtasteinrichtung 7 projiziert, wo es je nach Farbtrennung mehrfach mit Hilfe des Zei­ len-Scanners 9 zur Erzeugung eines elektrischen Aus­ gangssignals abgetastet wird. Dieses Signal wird an einen Empfänger geschickt, oder auf andere Weise zur Bildreproduktion verwendet.

Die in Fig. 1 dargestellte Abtasteinrichtung 7 ist in Fig. 2 vergrößert und genauer gezeigt. Zunächst ist ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel gezeigt.

Der Zeilen-Scanner 9 weist einen langgestreckten Kör­ per auf, der mittels des Motors 10 entlang der Füh­ rungsstangen 20 bewegbar ist. Der Motor 10 und die Führungsstangen 20 werden von einem Rahmen 21 gehal­ ten, der eine Ausnehmung 22 aufweist, in der sich der Zeilen-Scanner 9 bewegen kann und die im wesentlichen die Bildebene darstellt. Das abzutastende Bild be­ steht aus einer Projektion des in der Bildhalterung 3 angeordneten Filmbildes 4 auf die Ausnehmung 22. Wie oben beschrieben, erfolgt die Projektion mit Hilfe von Licht der Beleuchtungseinrichtung 2, wobei ein Lichtstrahl über den Spiegel 5 und durch die Linse 6 verläuft. Das Bild wird so projiziert, daß seine Brennebene in der Ausnehmung 22 liegt und sich auf gleicher Höhe mit einem Zeilenabtastelement des Zei­ len-Scanners 9 befindet. Das Zeilenabtastelement be­ steht aus einer Reihe von lichtempfindlichen Elemen­ ten 23, die mit Hilfe einer elektronischen Steuerung so angesteuert werden, daß sie nacheinander elektri­ sche Signale erzeugen, so daß jeweils eine Linie des Bildes abgetastet wird. Da sich der Zeilen-Scanner 9 auf den Führungsstangen 20 bewegt, werden die Linien eines Bildes nacheinander abgetastet, bis es gänzlich erfaßt ist. Dadurch entsteht ein moduliertes elektri­ sches Signal, das alle Bildelemente des Bildes dar­ stellt, wobei die Auflösung bestimmt wird durch Größe und Einteilung der lichtempfindlichen Elemente des Zeilen-Scanners 9 und durch die Geschwindigkeit, mit der er sich im Verhältnis zur Abtastrate entlang des Zeilen-Scanners bewegt, also die Zeilendichte.

Die lichtempfindlichen Elemente 23 bestehen aus Foto­ sensoren, die unter Lichteinfluß elektrischen Strom erzeugen. Die Stärke des elektrischen Stroms ist pro­ portional zum Lichteinfall. Diese lichtempfindlichen Elemente sind so aufgebaut, daß ihre Vorderflächen hochreflektierend sind, so daß die Vorderseite 25 des Zeilen-Scanners von der Linse einfallendes Licht re­ flektiert. Wenn sich die Vorderseite 25 direkt ge­ genüber der Linse befände, würde das Licht auf die Vorderseite der Linse reflektiert und von dort auf­ grund einer zweiten Reflexion zurück auf die licht­ empfindlichen Elemente fallen, so daß bei der Abta­ stung bzw. Erfassung ein Phantombild entstehen könnte.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch verhindert, daß die Vorderseite 25 des Zeilen-Scanners 9 in einem Winkel zur Projektionsebene des Bildes angeordnet ist. Bei einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 hat sich ein Winkel von etwa 10° als geeignet herausgestellt.

Wenn ein Farbbild übertragen wird, muß es mit Hilfe von Farbfiltern in einzelne Farben zerlegt werden, die Farbe für Farbe nacheinander abgetastet werden. Um die Farbwahrnehmung bei der Betrachtung des Bildes im Projektionsfenster 14 mittels des Spiegels 12 nicht zu stören, werden die Farbfilter vorzugsweise nahe der Abtasteinrichtung angeordnet. Erfindungsge­ mäß besteht jeder Farbfilter aus einer schmalen Platte 34, die vor dem Zeilen-Scanner angeordnet ist.

Die Farbfilter-Platten 34 folgen dem Zeilen-Scanner während des Abtastvorgangs, nachdem sie an dem Zei­ len-Scanner angebracht wurden. Jede der Farbfilter- Platten braucht nur so breit zu sein, wie die licht­ empfindlichen Elemente 23 des Zeilen-Scanners, das heißt sie müssen so breit wie eine Linie sein. Zur besseren Handhabung ist es jedoch ratsam, die Breite der Platte etwas größer zu wählen, so daß die Monta­ gegenauigkeit nicht so hoch zu sein braucht. Die Länge muß mit der Länge der Reihe von lichtempfindli­ chen Elemente übereinstimmen.

Die nötigen Farbfilter können zu einer Schalteinrich­ tung zusammengefaßt werden. Eine Möglichkeit ist es, eine Farbfilterplatte mit mehreren Bereichen zu ver­ wenden, die jeweils eine vorbestimmte Farbe aufwei­ sen. Dadurch daß die Platte in verschiedene Stellun­ gen gebracht wird, können diese verschiedenen Berei­ che vor die Reihe von lichtempfindlichen Elementen gebracht werden.

Gemäß Fig. 3, in der übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 be­ zeichnet sind, weist die Abtasteinrichtung 7 zur Farbbild-Übertragung einen Zeilen-Scanner 9 auf, der entlang seiner Führungsstangen 20 bewegbar ist. Vor dem Zeilen-Scanner 9 ist eine zweite Führungseinrich­ tung 30 vorgesehen, und zwar auf der Seite, auf der die Lichtstrahlen von der Projektionseinrichtung ein­ fallen. Die zweite Führungseinrichtung 30 trägt mit­ tels eines Schlittens 31 eine Platte 32, die parallel zu den lichtempfindlichen Elementen des Zeilen-Scan­ ners 9 liegt. Die Platte 32 trägt eine Anzahl von Farbfiltern 34, die in Öffnungen 33 der Platte ange­ ordnet sind. In Fig. 3 sind sieben Farbfilter darge­ stellt. Die Mindestzahl von Farbfiltern zur Erzielung der gewünschten Farbtrennung ist drei. Im vorliegen­ den Fall wurde das Ausführungsbeispiel universeller ausgebildet, indem drei Filter zur Trennung von Posi­ tiv-Bildern und drei für Negativ-Bilder vorgesehen wurden. Eine Öffnung 33 wurde der Erzeugung eines Schwarz/weiß-Signals vorbehalten. Dieses wird für Schwarz/weiß-Bilder und für den farblosen Abzug von Farbbildern verwendet.

Zusätzlich weist die Vorrichtung einen Antrieb für den Schlitten 31 auf, so daß dieser entlang der zwei­ ten Führungseinrichtung 30 hin und her bewegt werden kann. Letztere weist eine Gewindestange 35 auf, die mit dem Gewinde einer nicht dargestellten Mutter an dem Schlitten 31 kämmt und die mit Hilfe eines zwei­ ten Motors 36 angetrieben wird, der Teil des Antriebs ist.

Die Antriebe, mit denen der Zeilen-Scanner 9 entlang den Führungsstangen 20 und der Farb-Trennschlitten 31 gemeinsam mit den Filtern 34 entlang den Führungsein­ richtungen 30 bewegt werden, sind für eine spezifi­ sche koordinierte Antriebsfolge ausgelegt. Dies wird durch eine Drehsteuerung der Motoren 10 und 36 er­ reicht. Es sind Elektromotoren, insbesondere Schritt­ motoren bekannt, die so antreibbar sind, daß sie ei­ nem komplizierten Rotationsmuster folgen, wobei ge­ wöhnlich eine Computer-Steuerung verwendet wird. Sol­ che Motoren müssen bei der Abtasteinrichtung, zumin­ dest bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ver­ wendet werden, um eine koordinierte Steuerung der beiden Schlitten zu erzielen. Einem Fachmann ist be­ kannt, wie dies zu erreichen ist. Daher wird hier auf die genaue Beschreibung verzichtet.

Fig. 4 zeigt schematisch die inneren Teile einer Bildübertragungseinrichtung gemäß Fig. 1 von oben, nämlich die Linse 6 und die Abtasteinrichtung 7. In Fig. 4 ist die vereinfachte Form der Abtasteinrich­ tung gemäß Fig. 2 gezeigt. Mit 38 wird der Weg des Lichtstrahls bezeichnet, der durch die Linse 6 auf die Abtasteinrichtung 7 fällt. Aus der Figur wird deutlich, daß Reflexionen zur Linse zurückkehren, wenn Licht auf reflektierende Oberflächen fällt, die parallel zur Bildebene liegen oder einen kleinen Win­ kel mit dieser einschließen. Licht, welches auf die Vorderseite der Linse reflektiert wird, wird als Se­ kundärreflexion auf die Abtasteinrichtung zurückge­ worfen. Auf diese Weise entstehen die angesprochenen Phantombilder. Diese entstehen besonders häufig bei großen Kontrasten zwischen verschiedenen Bildberei­ chen, so daß sehr helle Bereiche zu merklichen Phan­ tombildern in dunklen Bereichen führen.

In Fig. 4 ist dargestellt, wie Phantombilder mit Hilfe der Erfindung verhindert werden. Dies wird da­ durch erreicht, daß die Vorderseite 25 des Zeilen­ Scanners 9, wie oben beschrieben, in einem Winkel angeordnet wird, so daß Reflexionen, wie mit unterbrochenen Linien 39 in Fig. 4 dargestellt, seitlich unter einem Winkel reflektiert werden, daß keine Reflexionen auf die Linse fallen. Wenn Filter verwendet werden, wird die Halterung 32 so angeord­ net, daß die Bereiche, die die Filterplatten halten, zick-zack-förmig angeordnet sind, was aus Fig. 3 hervorgeht. Auf diese Weise wird jede Filterplatte schräg angeordnet.

Erfindungsgemäß sind im Lichtpfad einander gegenüber angeordnete Oberflächen, von denen Reflexionen ausge­ hen, in einem solchen Winkel zueinander angeordnet, daß keine Reflexionen zwischen den Oberflächen hin und her laufen können. Da es am besten ist, die Pro­ jektionslinse direkt vor der Bildebene anzuordnen, wobei die optische Achse senkrecht auf dieser Ebene steht, ist es unvermeidbar, daß die Vorderseite der Linse eine solche reflektierende Fläche bildet. Ge­ genüber dieser Oberfläche befindet sich die Abtast­ einrichtung, die sich in der Bildebene bewegt. Es finden sich auch andere reflektierende Oberflächen bei der Abtasteinrichtung, die nicht oder nur unter Schwierigkeiten zu vermeiden sind. Der Zeilen-Scanner bildet eine solche reflektierende Fläche im Bereich der lichtempfindlichen Elemente. Aus dem oben gesag­ ten wird deutlich, daß die Erfindung auch für reflek­ tierende Oberflächen von Farbfiltern Verwendung fin­ den kann.

Claims (3)

1. Bildübertragungseinrichtung mit einer Projek­ tionslinse (6), mit der ein zu übertragendes Bild di­ rekt oder über eine Spiegeleinrichtung auf eine Abta­ steinrichtung (7) projiziert wird, die das proji­ zierte Bild abtastet und ein in Abhängigkeit von der Abtastung und von der Helligkeit der verschiedenen Bildbereiche zeitmoduliertes elektrisches Übertra­ gungssignal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß Ele­ mente (9) der Abtasteinrichtung (7) mit reflektieren­ den Oberflächen (25) in einem Winkel zur Bildebene des projizierten Bildes angeordnet sind, so daß Re­ flexionen von diesen Oberflächen (25) nicht auf die Vorderseite der Linse (6) fallen.

2. Bildübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (7) einen Zeilen-Scanner 9 umfaßt, dessen lichtempfindli­ che Elemente (23) reflektierende Vorderseiten (25) aufweisen, die in einem Winkel zur Bildebene des projizierten Bildes angeordnet sind.

3. Bildübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens einen der Farb­ trennung bei der Bildübertragung dienenden, zwischen der Abtasteinrichtung (7) und der Linse (6) angeord­ neten Farbfilter (34), dessen Vorderseite in einem Winkel zur Bildebene des projizierten Bildes angeordnet ist.