DE3823075A1

DE3823075A1 - Method and device for focusing an image of an original onto an image surface of a camera tube or the like

Info

Publication number: DE3823075A1
Application number: DE19883823075
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl Ing Wagensonner
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1990-01-11

Abstract

A method for focusing an image of an original of arbitrary size, or a portion thereof, onto an image surface (target) of predetermined position and size using an objective lens, the image surface being scannable by means of a camera tube, a two-dimensional CCD array or a one-dimensional CCD array, comprises the procedural steps of using a varifocal lens (4) as the objective lens, of bringing a focusing mask (10) of the predetermined size of the image surface (1) to the position of the latter and illuminating it in the direction of the varifocal lens (4), of adjusting the varifocal lens (4) and/or a stage (5) for the original (2) until the mask image is brought into coincidence with the original (2) or the portion thereof whose image is to be formed, and the mask image is formed sharply on the original (2), and of then removing the focusing mask (10) and its illumination arrangement (11) from the optical path of the varifocal lens (4) and bringing the camera tube, the two-dimensional CCD array or the one-dimensional CCD array for scanning the image surface (1) into the objective optical path. It is thereby possible to produce and scan pictures of uniform size and position from originals of various size and to be able to focus the objective lens for each individual original. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich tung zur Einstellung einer Abbildung einer Vorlage be liebiger Größe oder eines Ausschnitts derselben auf eine Bildfläche (Target) vorgegebener Lage und Größe mittels eines Objektives, wobei die Bildfläche durch eine Aufnahmebildröhre, eine CCD-Fläche oder eine CCD-Zeile abtastbar ist.The invention relates to a method and a Vorrich to set an image of a template any size or a section thereof an image area (target) of a given position and size by means of a lens, the image area through a picture tube, a CCD area or a CCD line can be scanned.

Es sind aus einer Bildaufnahmeröhre, einer CCD-Fläche oder einer CCD-Zeile bestehende Scan-Einrichtungen be kannt, durch die ein Bild vorgegebener Größe und Lage abtastbar ist, das durch ein konstant eingestelltes Ob jektiv von beleuchteten Vorlagen einer einzigen, kon stanten Größe erzeugt wird. Mit diesen Scan-Einrichtun gen ist es z. B. möglich, von gerahmten Kleinbilddiapo sitiven jeweils über das gesamte und auf dem Bildschirm wiedergegebene Farbbild, das ggf. noch anhand der Bild schirmwiedergabe elektronisch korrigiert werden kann, ein farbiges Papierbild herzustellen. Es ist mit diesen bekannten Vorrichtungen jedoch nicht möglich, von Vor lagen verschiedener Größen in rascher Folge derartige Schwarzweiß- oder farbige Papierabzüge herzustellen, weil es noch keine Möglichkeit gibt, nicht nur ver schieden große Vorlagen auf das feststehende konstante Bildformat für den Scan-Vorgang abzubilden, sondern insbesondere auch die hierfür notwendige Einstellung von Objektiv und Vorlagenbühne durchzuführen.They are made up of a picture tube, a CCD surface or a CCD line existing scan devices knows, by the image of a given size and location can be scanned by a constant Ob jective of illuminated templates of a single, con constant size is generated. With this scan setup gen it is z. B. possible from framed 35mm diapo sitiv over the entire and on the screen reproduced color image, possibly based on the image screen display can be electronically corrected, to produce a colored paper picture. It is with these known devices, however, not possible from before were of different sizes in rapid succession Make black and white or colored paper prints, because there is still no way, not only ver separated large originals to the fixed constant Image format for the scanning process, but especially the setting required for this of the lens and master stage.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch die es möglich wird, mittels eines Objektivs Vorlagen unterschiedlicher Größe auf eine zu scannende Bildfläche konstanter Lage und Größe abzubilden und die hierfür erforderlichen Einstellvor gänge durchzuführen.The invention is therefore based on the object Method and an apparatus of the aforementioned To create a way by which it becomes possible by means of different sizes of a lens an image area of constant position and size to be scanned map and the settings required for this gears to perform.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Verfahrensanspruches 1 und des Vorrich tungsanspruches 2. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved by the Features of method claim 1 and Vorrich tion claim 2. Other advantageous features of Invention can be found in the subclaims.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläu tert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to drawings tert. Show it:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 1 is a schematic perspective view of a device according to the invention,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der erfin dungswesentlichen Teile der Vorrichtung nach Fig. 1 bei abgenommener Frontseite. Fig. 2 is a perspective view of the inven tion essential parts of the device of FIG. 1 with the front removed.

Die Erfindung geht aus von einer eine Bildaufnahmeröh re, eine CCD-Fläche oder eine CCD-Zeile aufweisenden Scan-Einrichtung, wobei erstere in den Figuren nicht gezeigt sind, weil es für die vorliegende Erfindung auf deren Ausbildung nicht ankommt. Je nach deren Größe oder Ausbildung ist durch den jeweils verwendeten Scanner eine bestimmte Bildgröße in einer bestimmten Lage abtastbar. Dieses durch den nicht gezeigten Scanner abtastbare Bild (Target) ist in Fig. 2 mit 1 bezeichnet. Genau auf dieses Target 1 muß also eine ab zutastende Vorlage 2 (vgl. Fig. 1) abgebildet werden. Eine Vorlage 2 ist mit ihrem Mittelpunkt auf der opti schen Achse 3 eines Varioobjektivs 4 anzuordnen, wobei die optische Achse 3 auch durch den Mittelpunkt des Targets 1 geht. Wie schon durch die verwendbaren Scanner angedeutet, kann das Target 1 der Schirm einer Bildaufnahmeröhre oder die Scanfläche einer CCD-Fläche oder ein Luftbild sein, das durch eine CCD-Zeile zei lenweise abgetastet wird. Das Varioobjektiv 4 ist auf verschiedene Verkleinerungsmaßstäbe kontinuierlich ein stellbar, wobei es selbst und/oder nur einige seiner optischen Glieder und die Vorlagenbühne 5 jeweils auto matisch auf bekannte Weise so axial verstellbar sind, daß bei jeder Einstellung des Varioobjektivs 4, also bei jeder Verkleinerung, die jeweilige Vorlage nach Größe und Lage auf das Target 1 abgebildet wird. Es ist also wichtig, das Varioobjektiv 4 jeweils so einzustel len, daß gerade die ganze Vorlage 2 zumindest im Rahmen der DIN-Formate bzw. des Seitenverhältnisses der Sei tenlängen des Targets 1 auf das Target 1 verkleinert wird. Zwischen dem Varioobjektiv 4 und dem Target 1 sind ein fotografischer Verschluß 6 und vor diesem eine Filterscheibe 7 angeordnet. Die Filterscheibe 7 weist Filter 7 a bis 7 c in den für das Scannen von Farbbildern erforderlichen Farben rot, grün und blau auf sowie eine voll lichtdurchlässige Öffnung 7 d, die wechselweise von Hand oder mittels eines Motors 8 in den Objektivstrah lengang einschwenkbar sind.The invention is based on a scanning device having an image recording tube, a CCD area or a CCD line, the former not being shown in the figures, because the design of the present invention is not important. Depending on their size or design, a certain image size can be scanned in a certain position by the scanner used in each case. This scannable by the unillustrated scanner image (target) is indicated in Fig. 2 having 1. Exactly on this target 1 , a template 2 to be scanned must be mapped (cf. FIG. 1). A template 2 is to be arranged with its center on the optical axis 3 of a zoom lens 4 , the optical axis 3 also passing through the center of the target 1 . As already indicated by the scanners that can be used, the target 1 can be the screen of an image pickup tube or the scanning area of a CCD area or an aerial image that is scanned line by line by a CCD line. The zoom lens 4 is continuously adjustable to different reduction scales, whereby it itself and / or only some of its optical links and the stage 5 are each automatically adjustable axially in a known manner in such a way that with every adjustment of the zoom lens 4 , that is to say with every reduction, the respective template is mapped onto target 1 according to size and position. It is therefore important, the zoom lens 4 len einzustel respectively so that just the entire original 2 is at least as part of the DIN formats or the aspect ratio of Be tenlängen of the target 1 on the target 1 downsized. A photographic shutter 6 and a filter disk 7 are arranged between the zoom lens 4 and the target 1 . The filter disc 7 has filter 7 a to 7 c in the colors required for scanning color images red, green and blue, and a fully translucent opening 7 d , which can be swiveled alternately by hand or by means of a motor 8 into the lens beam.

Abgesehen von der Verwendung eines Varioobjektivs 4 wä re diese Anordnung konventionell. Dadurch, daß jedoch unterschiedliche Vorlagengrößen mit unterschiedlichen Maßstäben scharf auf die Targetgröße abgebildet werden müssen, weiß ein Benutzer nicht mehr, welche Objek tiv- und Bühnenstellung er wählen muß. Die Abbildung auf das Target 1 ist zwar üblicherweise nach einiger Zeit an einem zugeschalteten Bildschirm sichtbar. An hand des Bildschirmbildes kann dann die Schärfe und Vergrößerung noch vor Erstellung des farbigen Papier bildes korrigiert werden. Das Erscheinen des Bild schirmbildes benötigt jedoch einige Zeit, so daß dann zusammen mit den Korrekturzeiten sehr lange Herstel lungszeiten für ein einzelnes Papierbild zustandekommen.Apart from the use of a zoom lens 4, this arrangement would be conventional. However, because different template sizes with different scales must be mapped sharply to the target size, a user no longer knows which lens and stage position he has to choose. The image on target 1 is usually visible on a switched-on screen after some time. Using the screen image, the sharpness and magnification can then be corrected before the colored paper image is created. However, the appearance of the screen image takes some time, so that, together with the correction times, very long production times for a single paper image are then achieved.

Es wurde daher eine Einstell-Hilfsvorrichtung 9 ge schaffen. In dieser Hilfsvorrichtung 9 ist eine Ein stellmaske 10 mit einem Einstellraster, vorzugsweise einem Strichraster, angeordnet. Die Einstellmaske 10 hat dieselbe Größe wie das Target 1 und wird in Rich tung auf das Varioobjektiv 4 bzw. von dessen optischer Achse 3 durch eine Lichtquelle 11 beleuchtet. Nun wird der Scanner mit Target 1 aus dem Objektivstrahlengang entfernt und an die Stelle des Targets 1 die Einstell maske 10 gebracht und durch die Lampe 11 beleuchtet, wobei der Verschluß 6 geöffnet und die Öffnung 7 d im Objektivstrahlengang angeordnet wird. Hierbei entwirft das Varioobjektiv 4 ein Bild der Einstellmaske 10 auf die Vorlagenbühne 5. Der Masken-Abbildungsstrahlengang verläuft gerade umgekehrt zum Verkleinerungsstrahlen gang für eine Vorlage. Nun werden Varioobjektiv 4 und Vorlagenbühne 5 entweder automatisch gekoppelt oder einzeln von Hand solange verstellt, bis ein scharfes Bild der Einstellmaske in der Größe der zu scannenden Vorlage 2 auf diese bzw. die Vorlagenbühne 5 abgebildet wird. Damit ist erreicht, daß die Vorlage 2 in ihrer ganzen Größe oder dem gewünschten Ausschnitt mittels des umgekehrt zum Einstellstrahlengang verlaufenden Ob jektivstrahlengangs scharf auf das Target 1 abgebildet wird. Anschließend werden Einstellmaske 10 und Lampe 11 wieder aus dem Objektivstrahlengang entfernt und das Target 1 und der Scanner wieder an ihre alte Stelle ge bracht, so daß nun die Vorlage 2 gescannt werden kann, ggf. unter Zuschaltung der Farbfilter 7 a bis 7 c.It was therefore create a setting auxiliary device 9 ge. In this auxiliary device 9 , an adjusting mask 10 with an adjustment grid, preferably a line grid, is arranged. The adjustment mask 10 has the same size as the target 1 and is illuminated in the direction of the zoom lens 4 or its optical axis 3 by a light source 11 . Now the scanner with target 1 is removed from the lens beam path and the setting mask 10 is brought into the place of the target 1 and illuminated by the lamp 11 , the shutter 6 being opened and the opening 7 d being arranged in the lens beam path. Here, the zoom lens 4 designs an image of the adjustment mask 10 on the stage 5 . The mask imaging beam path is the reverse of the reduction beam path for a template. Now the zoom lens 4 and the stage 5 are either automatically coupled or individually adjusted by hand until a sharp image of the adjustment mask in the size of the original 2 to be scanned is imaged on this or the stage 5 . This ensures that the original 2 is mapped sharply onto the target 1 in its entire size or the desired section by means of the reverse jective beam path running to the adjusting beam path. Then adjustment mask 10 and lamp 11 are removed again from the lens beam path and the target 1 and the scanner are brought back to their old location, so that the original 2 can now be scanned, possibly with the addition of the color filters 7 a to 7 c .

Wollte man nun das beschriebene Verfahren zur Scharf einstellung einer Repro-Einrichtung bzw. zur scharfen Abbildung von im Rahmen der Objektivmöglichkeiten be liebig großen Vorlagen 2 auf das Target 1 tatsächlich durch den Austausch der einzelnen Teile 1, 10, 11 aus führen, so wäre das sehr aufwendig und brächte kaum Vorteile. Daher sind die Scan-Einrichtung mit Target 1 und die Einstell-Hilfseinrichtung 9, 10, 11 zwar durch eine Zwischenwand 12 getrennt voneinander angeordnet, aber mit ihren Gehäuseteilen zu einer Baueinheit 13 zu sammengefaßt. Diese Baueinheit 13 ist in exakten Füh rungen irgendeiner bekannten Ausgestaltung senkrecht zur optischen Achse 3 im Objektivträger 14 der Repro einrichtung 15 verschiebbar. In der Baueinheit 13 neh men Target 1 und Einstellmaske 10 die gleiche Höhe ein. Es können nicht gezeigte Rasten vorgesehen sein, in welchen die Baueinheit 13 bei Erreichen der Scan- bzw. der Einstellstellung einrastet. In den Figuren ist dabei die Scanstellung gezeigt.If one now wanted to carry out the described method for focusing a repro device or for sharply imaging in the scope of the lens options be arbitrarily large templates 2 on the target 1 by replacing the individual parts 1 , 10 , 11 , this would be very complex and would hardly bring any advantages. Therefore, the scanning device with target 1 and the setting auxiliary device 9 , 10 , 11 are arranged separately from one another by an intermediate wall 12 , but are combined with their housing parts to form a structural unit 13 . This assembly 13 is in exact Füh approximately any known configuration perpendicular to the optical axis 3 in the lens carrier 14 of the repro device 15 slidably. In unit 13, men 1 and mask 10 take the same height. Notches, not shown, can be provided, in which the structural unit 13 engages when the scanning or setting position is reached. The scan position is shown in the figures.

Selbstverständlich kann die Reproeinrichtung 15 in be kannter Weise als Auflicht- und/oder Durchlichteinrich tung ausgebildet sein. Bei entsprechender Ausbildung des verwendeten Varioobjektivs 4 kann u. U. der Abstand zwischen Vorlagenbühne 5 und Target 1 konstant sein, so daß dann nur das Varioobjektiv zur Änderung der Ver kleinerung und zur Scharfeinstellung verändert zu wer den braucht.Of course, the repro device 15 can be designed in a known manner as incident light and / or transmitted light device. With appropriate training of the zoom lens 4 used u. U. The distance between the stage 5 and target 1 must be constant, so that then only the zoom lens for changing the reduction and for focusing changes to who needs the.

Claims

1. A method for setting an image of a template of any size or a section thereof on an image area (target) predetermined position and size by means of an object, the image area being picture tube, a CCD area or a CCD line can be scanned , characterized in that a zoom lens ( 4 ) is used as the lens, that an adjustment mask ( 10 ) of the predetermined size of the image area ( 1 ) is brought in its place and is illuminated in the direction of the zoom lens ( 4 ), that the zoom lens ( 4 ) and / or a stage ( 5 ) for the template ( 2 ) are adjusted until the mask image is brought in line with the template ( 2 ) or its cutout to be mapped and the mask image is sharp on the template ( 2 ) is shown, and that then the adjustment mask ( 10 ) and its lighting arrangement ( 11 ) from the beam path of the varifocal lens ( 4 ) removed and the image more tube, the CCD surface or the CCD line for scanning the image surface ( 1 ) are inserted into the lens beam path.

2. An image pick-up tube, a CCD area or a CCD line having a scanning device through which an image area of a predetermined size and position can be scanned, onto which an image of illuminated originals of different sizes is produced by an objective to carry out the Method according to claim 1, characterized in that a zoom lens ( 4 ) is provided as the lens, that the zoom lens ( 4 ) and / or a stage ( 5 ) for the originals ( 2 ) are adjustable in such a way that within the through the zoom lens ( 4 ) before given limits each original size on the given image area ( 1 ) can be depicted sharply that next to the scanning device ( 1 ), interchangeable with this, a setting auxiliary device ( 9 ) is arranged, in which a setting mask ( 10 ) of the predetermined size of the image area ( 1 ) can be illuminated, and that if the adjustment mask ( 10 ) is arranged at the location of the image area ( 1 ), the first one by the Varioob ktiv ( 4 ) is mapped onto the template stage ( 5 ), so that when adjusting the zoom lens ( 4 ) and / or the template stage ( 5 ) and bringing the template ( 2 ) and mask image to match and focusing the mask image on the Template ( 2 ) the mapping of the template ( 2 ) on the image area ( 1 ) is adjustable according to size and sharpness.

3. Scanning device according to claim 2, characterized in that the scanning device ( 1 ) and the setting auxiliary device ( 9 ) are constructed as a unit ( 13 ) which can be displaced relative to the zoom lens ( 4 ) in such a way that the center of the image area ( 1 ) and the center point of the mask ( 10 ) alternate with the optical axis ( 3 ) of the zoom lens ( 4 ), and that within the assembly ( 13 ) the image area ( 1 ) and the adjustment mask ( 10 ) lie in a common plane running parallel to the direction of displacement.

4. Scan device according to one of the preceding claims, characterized in that between the zoom lens ( 4 ) and the plane of the image surface ( 1 ) coaxially to the optical axis of the zoom lens ( 4 ) a photographic United circuit ( 6 ) is arranged and optionally one of different color filter discs ( 7 a to 7 c ) or instead a fully translucent opening ( 7 d ) can be introduced.