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Verfahren zur Erzeugung von verkleinerten und vergrößerten Linsenrasterschichtträgerkopien
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von verkleinerten und
vergrößerten Linsenrasterschichtträgerkopien, und zwar sollen die erhaltenen Kopien
derart beschaffen sein, daß die den Rasterlinsen zugeordneten Mittelstrahlen bei
der Projektion parallel zueinander aus diesen austreten, so daß die Kopien nicht
an einen bestimmten Filterabstand gebunden sind.
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Das Lichtstrahlenbündel, welches von jedem Linsenelement und von dem
mikroskopischen, auf der lichtempfindlichen Schicht hinter dem Linsenelement gelegenen
Bilde des Selektivfilters ausgeht, sei Elementarlichtstrahlenbündel genannt. Hierbei
ist von den gebeugten Strahlen, welche für die folgenden Gedankengänge unwesentlich
sind, abgesehen. Wenn man nun die gerasterte Photographie von hinten, also von der
der Rasterung entgegengesetzt liegenden Seite beleuchtet, so sind alle Achsen der
Elementarlichtstrahlenbündel des Films, d. h. alle Axialstrahlen dneserLiehtstrahlenbündel,
beim Fehlen eines in den Strahlengang eingeschalteten optischen Systems entweder
konvergent, divergent oder parallel. Wenn die Achsen konvergent sind, liegt ihr
Schnittpunkt X in einem endlichen Abstand vor der Rasterung. Wenn die Achsen divergent
sind, liegt ihr Schnittpunkt X in einem bestimmten endlichen Abstand hinter der
Rasterung. Wenn die Achsen parallel sind, befindet sich ihr Schnittpunkt X in einem
Abstand von der Rasterung, der unendlich ist.
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Der Abstand des Punktes X von der Rasterung kann aus den optischen
Bedingungen, unter denen die Aufnahme gemacht worden ist, errechnet werden. Wenn
sich ein optisches System zwischen dem Punkte X und der gerasterten Photographie
befindet, so kann dieses optische System den Punkt X in seiner Lage in dem Maße
verändern, in welchem das optische System die Axialstrahlen der Elementarlichtstrahlenbündel,
deren Schnittpunkt ja der Punkt X ist, abbiegt.
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Es sei nun der Fall betrachtet, daß man mittels eines optischen, sammelnden
Systems die Bildaufzeichnungen eines Linsenrasterfilms in dem gleichen Maßstab auf
einen gleichartigen Rohfilm kopieren will, dessen Rasterung dem optischen System
zugewandt ist. Für diesen Fall ist es bekannt, daß man beim Kopieren den Schnittpunkt
der Mittelstrahlen der Kopie dadurch auf einen beliebigen endlichen Wert festlegen
kann, daß man ein Kopierobjektiv bestimmter Brennweite verwendet, und zwar ist die
Brennweite je-
weils entsprechend den Abständen der Schnittpunkte der Mittelstrahlen
von den zugehörigen Filmen auf Grund der für diese Punkte als konjugierte Punkte
bestehenden Gleichungen festzulegen. Die Erfindung geht nun zur Lösung der gestellten
Aufgabe von der erweiterten Erkenntnis aus, daß die Mittelstrahlenabstände
nicht
auf endliche Werte beschränkt zu sein brauchen und daß außerdem das Abbildungsverhältnis
beliebig ,ein kann.
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Demzufolge wird gemäß der Erfindung zur Erzeugung von vergrößerten
oder verkleinerten Linsenrasterschichtträgerkopien, deren Mittelstrahlen bei der
Projektion parallel zueinander aus den Rasterlinsen austreten, die Richtung der
Mittelstrahlen beim Kopieren durch Verwendung eines optischen Systems von solcher
Brennweite und durch eine solche Bemessung von Bild- und Gegenstandsweite festgelegt,
daß der dem Original zugekehrte Brennpunkt mit dem Schnittpunkt der dem Original
zugeordneten Mittelstrahlen zusammenfällt. Die Werte für Bild- und Gegenstandsweite
müssen hierbei sowohl den Abbildungsbedingungen wie auch den für die Schnittpunkte
der Mittelstrahlen von Original und Kopie als konjugierte Punkte bestehenden: Beziehungen
genügen.
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In Fig. i ist das allgemeine Prinzip veranschaulicht, nach dem verkleinerte
oder vergrößerte Linsenrasterkopien von gleichartigen Schichtträgern erhalten werden.
In dieser Figur sind die Abstände der Schnittpunkte X, Y der Mittelstrahlen
von den zugehörigen Filmen als endlich angenommen.
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Fig. 2 zeigt den Strahlengang von Rasterlinse zu Rasterlinse ebenfalls
für das allgemeine Prinzip und Fig.3 eine Sondereinrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Erzeugung von Kopien mit einander parallelen
Mittelstrahlen nach ebensolchen Originalen.
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In Fig. i ist mit p der Abstand der zu kopierenden Photographie Y
von der gegenstandsseitigen Hauptebene PI-Pl' bzw. von dem Hauptpunkt N1 bezeichnet.
Mit p' ist der Abstand der Kopie C von der bildseitigen Hauptebene P2-P2' bzw. von
dem Hauptpunkt N2 bezeichnet. Die Hauptebenen und die Hauptpunkte gehören zu einem
optischen System, dessen Brennpunkte die Punkte F1 und F2 sind und dessen Brennweite
gleich (p ist. Der Abstand der beiden Hauptebenen voneinander ist gleich 1.
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Mit x ist der Abstand bezeichnet, welcher beim Fehlen eines in den
Strahlengäng eingeschalteten optischen Systems den Schnittpunkt X von dem Original
trennt, während y der Abstand ist, welcher die Kopie von dem Schnittpunkt Y der
Mittelstrahlen trennt, wenn man sich die Kopie von deF Schichtseite her belichtet
denkt, ohne daß eire optisches System in den Strahlengang vor der Rasterung eingeschaltet
ist. Y wird ebenso wie X. als positiv angesehen, wenn es vor der zugehörigen,Rasterung
liegt, und negativ, wenn es hinter der zugehörigen Rasterung liegt. Je nachdem x
kleiner oder größer ist als p, gelten für die Punkte X, Y als konjugierte
Punkte die Beziehungen
Diese Formeln sind allgemein gültig. Außerdem muß ,p selbstverständlich noch der
Linsengleichung in der Form
genügen, während das Verhältnis von p' zu p durch das Abbildungsverhältnis g festgelegt
ist
, Die Festsetzung von P, p' und nach diesen Formeln gibt die Möglichkeit, von einer
gegebenen gerasterten Photographie Kopien in jedem praktisch in Betracht kommenden
Maßstabe zu erhalten.
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Fig. 2 zeigt: den Verlauf der Lichtstrahlen, die von einem seitlich
gelegenen Rasterteil des Originalfilms h ausgehen und zu einem entsprechenden gerasterten
Teil der Kopie C gelangen. In der Fig. 2 sind ebenso wie in der Fig. i die Schnittpunkte
X und Y sowie die Brennpunkte F1 und F? des optischen Systems und
seine Hauptebenen P1 - P1' und P2 - P2' angegeben.
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Die Größe der Rasterelemente ist sowohl bei der in Rede stehenden
Fig. 2 wie bei den übrigen Figuren stark übertrieben.
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Wenn nun gemäß der der Erfindung zugrunde gelegten Aufgabe von einem
Original, bei dem x endlich ist, eine vergrößerte oder verkleinerte Kopie erhalten
werden soll, bei der y unendlich ist, so muß x - p - p sein. In diesem Fall
fällt X mit F1 zusammen, und y wird gleich oo.
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Wenn man von einem Original mit x - oo eine Kopie mit y- co in einem
gewünschten vergrößerten oder verkleinerten Maßstab erhalten will, so muß ein aus
zwei Einzelobjektiven zusammengesetztes optisches System verwendet werden, welche
einen gemeinsamen Brennpunkt haben und deren Brennweitenverhältnis gleich dein Abbildungsverhältnis
ist.
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Für g -1@2 muß z. B. die Brennweite des ersten Objektivs- doppelt
so groß sein wie die des zweiten.
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In. Fig.3 ist der letztgenannte Fall zeichnerisch dargestellt. Wie
aus dieser Figur ersichtlich ist, besteht das optische System aus zwei Objektiven
L und L', deren Brennpunkte F2 und f1 zusammenfallen. Die Brennweite des Objektivs
L' ist gleich der Hälfte . der Brennweite des Objektivs L. Mit V ist der
Originalfilm und mit C die verkleinerte
Kopie bezeichnet. Das Verkleinerungsverhältnis
ist hier gleich 112. Der Lichtstrahlengang ist für ein seitlich gelegenes Rasterelement
dargestellt. Da x - oo ist, läuft die Achse des vom Original V ausgehenden Lichtstrahlenbündels
zuerst parallel zur optischen Achse des Systems. Sie geht dann durch den die Brennpunkte
F2, f1 enthaltenden Punkt und mündet wieder parallel zur Achse des optischen Systems
in das entsprechende Rasterelement der Kopie C, da auch y - oo ist.- Die Punkte
X und Y sind in Fig. 3 nicht eingezeichnet, da diese Punkte im Unendlichen
liegen. Mit Hilfe dieses Systems ist es also möglich, durch direkte Projektion von
Originalen mit parallel austretenden Mittelstrahlen ebensolche Kopien in verkleinertem
oder vergrößertem Maßstabe zu erhalten.