WO2002009414A2 - Beleuchtungsanordnung für einen filmabtaster - Google Patents

Beleuchtungsanordnung für einen filmabtaster Download PDF

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    • H04N3/00Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
    • H04N3/36Scanning of motion picture films, e.g. for telecine

Definitions

  • the invention relates to a lighting arrangement for a film scanner with a line sensor, a light source and an optical device for generating a diffuse linear illumination on the film.
  • Film scanners are devices in which the optical scanning of the film produces video signals that can be processed, transmitted or stored.
  • Various designs have become known for this.
  • the film is imaged on three line sensors - also known as CCD sensors - using a suitable lens and a color splitter for color scanning.
  • the movement of the film then results in a line-by-line scanning of the images, the scanning in the line direction being carried out by clocked reading in the individual elements of the line sensor.
  • a linear illumination on the film is required for the cell-shaped scanning of the film.
  • the optical device consists of an integration cylinder, the base of which serves to receive the filtered light beam and which has a slot-shaped opening in the lateral surface extending parallel to the axis for emitting diffuse light.
  • integration cylinder the base of which serves to receive the filtered light beam and which has a slot-shaped opening in the lateral surface extending parallel to the axis for emitting diffuse light.
  • light integrators have become known, in which light is coupled out laterally from a mirrored hollow body of various shapes. Such devices are described for example in US 5,672,864 and US 5,650,843.
  • a cross-sectional converter consisting of a bundle of light guides, which has a flat cross section on a light entry surface and a linear cross section on a light exit surface, and
  • the invention has the advantage that the use of flexible light guides means that the light source and the optical filters do not have to be arranged in the immediate vicinity of the film. This makes it possible to design a film scanner more economically and, from the point of view of an operator of the film scanner, more ergonomically. In addition, there is no need for the integration cylinder, which is complex to manufacture, without compromising on the quality of the lighting.
  • the structure of the cross-sectional converter caused by the individual light guides is suppressed.
  • the integration rod is a kaleidoscope rod and essentially has a cross section in the form of an elongated rectangle. Diffuse illumination with a relatively large exit angle makes scratches on the surface of the film facing away from the layer less visible.
  • the light exit surface of the cross-sectional converter is almost linear and / or that the light entry surface of the cross-sectional converter is rectangular.
  • An "improvement of the invention is that a condenser lens, filters and a further integrating rod positioned between the light source and the light entrance surface of the cross-section converter at least. This is preferably the length of the further integrating rod dimensioned such that the structure of the filament image by repeated reflection at the Outside surfaces is suppressed.
  • the light source is a halogen lamp.
  • Fig. 4 is a perspective view of the embodiment
  • Fig. 5 is an enlarged view of parts of the embodiment.
  • a halogen lamp 1 in a socket 2 with an indicated filament 3 serves as the light source.
  • Two condenser lenses 4, 5 direct light emanating from the filament 3 onto the light entry surface 6 of an integration rod 7.
  • Two heat protection filters 8, 9 absorb infrared radiation and long-wave light, in order to prevent an inadmissible one To prevent heating of the film.
  • a filter wheel 10 which contains various filters 11 in order to adapt the color of the light to the requirements relating to the film to be scanned.
  • a gray filter 12 with a density that can be varied over the circumference and which can be driven by a motor is used to adjust the illuminance.
  • the integration rod 7 has a rectangular cross section, the side surfaces being ground.
  • the integration rod 7 only touches a holding device (not shown) at some points on the edges and is surrounded by a light-tight housing, which is also not shown.
  • the light exit surface 14 (FIG. 5) of the integration rod 7 is connected to the light entry surface 15 of a cross-sectional converter 16, which is connected to the integration rod 7 by means of a sleeve 17.
  • the cross-sectional converter 16 consists of a bundle of light guides, which has a rectangular cross-section on the light entry surface 1 and is then guided over a large part of the length into a round tube, not shown. In the end region, the light guides are rearranged in such a way that a linear light exit surface 18 results. This is followed by a flat integration rod 1, the light exit surface 20 of which is opposite to the film 21, which is only indicated in FIG. 5.
  • a housing 22 serves to connect the cross-sectional converter 16 to the flat integration rod 19 and to fix the light exit surface 20 relative to the film 21.
  • the integration rod 19 has a cross section of 28 mm x 1.65 mm, while the cross section of the further integration rod 7 is 5.1 mm x 9.3 mm with a length of 130 mm.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsanordnung für einen Filmabtaster mit einem Zeilensensor, einer Lichtquelle und einer optischen Einrichtung zur Erzeugen einer diffusen linienförmigen Beleuchtung auf dem Film. Die optische Einrichtung enthält einen Querschnittswandler (16) aus einem Bündel von Lichtleitern, der an einer Lichteintrittsfläche (15) einen flächigen Querschnitt und an einer Lichtaustrittsfläche (18) einen linienförmigen Querschnitt aufweist, und einen Integrationsstab (19), der das aus der Lichtaustrittsfläche des Querschnittswandlers (16) austretende Licht auf den Film leitet.

Description

BESCHREIBUNG
Beleuchtungsanordnung fiir einen Filmabtaster
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung für einen Filmabtaster mit einem Zeilensensor, einer Lichtquelle und einer optischen Einrichtung zum Erzeugen einer diffusen linienförmigen Beleuchtung auf dem Film.
Filmabtaster sind Geräte, bei denen durch die optische Abtastung des Films Videosignale gewonnen werden, die verarbeitet, gesendet oder wiederum gespeichert werden können. Dazu sind verschiedene Bauformen bekannt geworden. Bei einer dieser Bauformen wird der Film zur farbigen Abtastung mit Hilfe eines geeigneten Objektivs und eines Farbteilers auf drei Zeilensensoren - auch CCD-Sensoren genannt - abgebildet. Durch die Bewegung des Films erfolgt dann eine zeilenweise Abtastung der Bilder, wobei die Abtastung in Zeilenrichtung durch getaktetes Auslesen in den einzelnen Elementen des Zeilensensors erfolgt. Zur zellenförmigen Abtastung des Films ist dabei eine linienförmige Beleuchtung auf dem F ihn erforderlich .
Bei einer Beleuchtungsanordnung nach EP 0 451 235 besteht die optische Einrichtung aus einem Integrationszylinder, dessen eine Grundfläche zum Empfang des gefilterten Lichtstrahls dient und der in der Mantelfläche eine sich parallel zur Achse erstreckende schlitz- förmige Öffnung zum Abgeben eines diffusen Lichtes aufweist. Auf der Grundlage dieses Vorschlages sind weitere sogenannte Lichtintegratoren bekannt geworden, bei denen aus einem verspiegelten Hohlkörper verschiedener Formen seitlich Licht ausgekoppelt wird. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise beschrieben in US 5,672,864 und US 5,650,843.
Ferner ist die seitliche Auskopplung des Lichts aus einem Glasstab in einen Hohlraum und von dort über einen Schlitz auf den Film aus US 5,274,228 bekannt geworden. Die bekannten Beleuchtungsanordnungen sind jedoch teuer herzustellen und bestimmen durch ihre Bauformen maßgeblich die Konstruktion des Filmabtasters im Bereich des Fil - fensters. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsanordnung für einen Filmabtaster anzugeben, die weitgehend wahlfrei gestaltbar und kostengünstig herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung dadurch gelöst, dass die optische Einrichtung
- einen Querschnittswandler aus einem Bündel von Lichtleitern, der an einer Lichteintrittsfläche einen flächigen Querschnitt und an einer Lichtaustrittsfläche einen linien- förmigen Querschnitt aufweist, und
- einen Integrationsstab umfasst, der das aus der Lichtaustrittsfläche des Querschnitts- wandlers austretende Licht auf den Film leitet.
Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass durch die Verwendung flexibler Lichtleiter die Lichtquelle und die optischen Filter nicht in unmittelbarer Nähe des Films angeordnet sein müssen. Damit lässt sich ein Filmabtaster wirtschaftlicher und aus Sicht einer Bedienper- son des Filmabtasters ergonomischer gestalten. Außerdem kann auf den aufwendig herzustellenden Integrationszylinder verzichtet werden, ohne Abstriche an die Qualität der Beleuchtung zu machen.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung des Integrationsstabes wird die durch die einzelnen Lichtleiter hervorgerufene Struktur des Querschnittswandlers unterdrückt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Integrationsstab ein Kaleidoskopstab ist und im wesentlichen einen Querschnitt in Form eines langgestreckten Rechtecks aufweist. Durch eine diffuse Beleuchtung mit einem relativ großen Austritts- winkel werden Kratzer auf der von der Schicht abgewandten Oberfläche des Films weniger sichtbar.
Außerdem kann bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung vorgesehen sein, dass die Lichtaustrittsfläche des Querschnittswandlers nahezu linienförmig ist und/oder dass die Lichteintrittsfläche des Querschnittswandlers rechteckförmig ist. Eine "Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass zwischen der Lichtquelle und der Lichteintrittsfläche des Querschnittswandlers mindestens eine Kondensorlinse, Filter und ein weiterer Integrationsstab angeordnet sind. Dabei ist vorzugsweise die Länge des weiteren Integrationsstabes derart bemessen, dass die Struktur des Wendelbildes durch mehrmalige Spiegelung an den Außenflächen unterdrückt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass die Lichtquelle eine Halogenlampe ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 bis Fig. 3 das Ausführungsbeispiel in drei Ansichten,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels und
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung von Teilen des Ausführungsbeispiels.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren zeigen jeweils die zur Erläuterung der Erfindung erforderlichen Teile eines Filmabtasters.
Als Lichtquelle dient eine Halogenlampe 1 in einer Fassung 2 mit einer angedeuteten Wendel 3. Zwei Kondensorlinsen 4, 5 leiten von der Wendel 3 ausgehendes Licht auf die Lichteintrittsfläche 6 eines Integrationsstabes 7. Zwei Wärmeschutzfilter 8, 9 absorbieren Infrarotstrahlung und langwelliges Licht, um eine unzulässige Erwärmung des Films zu verhindern. Außerdem befindet sich im Bereich zwischen der Wendel 3 und der Lichteintrittsfläche 6 ein Filterrad 10, das verschiedene Filter 11 enthält, um die Farbe des Lichts an die bezüglich des abzutastenden Films vorliegenden Erfordernisse anzupassen. Zur Einstellung der Beleuchtungsstärke dient ein Graufilter 12 mit über dem Umfang ver- änderlicher Dichte, das von einem Motor antreibbar ist. Der Integrationsstab 7 weist einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei die Seitenflächen geschliffen sind. Der Integrationsstab 7 berührt lediglich an einigen Punkten der Kanten eine nicht dargestellte Haltevorrichtung und ist von einem lichtdichten Gehäuse umgeben, das ebenfalls nicht dargestellt ist. Die Lichtaustrittsfläche 14 (Fig. 5) des Integrationsstabes 7 steht mit der Lichteintrittsfläche 15 eines Querschnittswandlers 16 in Verbindung, der mit dem Integrationsstab 7 mit Hilfe einer Muffe 17 verbunden ist.
Der Querschnittswandler 16 besteht aus einem Bündel von Lichtleitern, das an der Lichteintrittsfläche 1 einen rechteckigen Querschnitt aufweist und dann über den größten Teil der Länge in einen runden nicht dargestellten Schlauch geführt wird. Im Endbereich werden die Lichtleiter derart umsortiert, dass sich eine linienformige Lichtaustrittsfläche 18 ergibt. An diese schließt sich ein flacher Integrationsstab 1 an, dessen Lichtaustrittsfläche 20 dem in Fig. 5 lediglich angedeuteten Film 21 gegenübersteht. Ein Gehäuse 22 dient zur Verbindung des Querschnittswandlers 16 mit dem flachen Integrationsstab 19 und zur Fixierung der Lichtaustrittsfläche 20 gegenüber dem Film 21.
Bei einer praktisch ausgeführten erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung weist der Integrationsstab 19 einen Querschnitt von 28 mm x 1,65 mm auf, während der Querschnitt des weiteren Integrationsstabes 7 5,1 mm x 9,3 mm bei einer Länge von 130 mm beträgt.

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE
1. Beleuchtungsanordnung für einen Filmabtaster mit einem Zeilensensor, einer Lichtquelle und einer optischen Einrichtung zum Erzeugen einer diffusen linienförmigen Beleuchtung auf dem Film, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung
- einen Querschnittswandler (16) aus einem Bündel von Lichtleitern, der an einer Lichteintrittsfläche (15) einen flächigen Querschnitt und an einer Lichtaustrittsfläche (18) einen linienförmigen Querschnitt aufweist, und
- einen Integrationsstab (19) umfasst, der das aus der Lichtaustrittsfläche des Querschnittswandlers (16) austretende Licht auf den Film leitet.
2. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrationsstab (19) ein Kaleidoskopstab ist und im wesentlichen einen Querschnitt in Form eines langgestreckten Rechtecks aufweist.
3. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (18) des Querschnittswandlers (16) nahezu linienförmig ist.
4. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (15) des Querschnittswandlers (16) rechteckförmig ist.
5. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lichtquelle (1) und der Lichteintrittsfläche (15) des Querschnittswandlers (16) mindestens eine Kondensorlinse (4, 5), Filter (11, 12) und ein weiterer Integrationsstab (7) angeordnet sind.
6. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des weiteren Integrationsstabes (7) derart bemessen ist, dass die Struktur des Wendelbildes durch mehrmalige Spiegelung an den Außenflächen unterdrückt wird.
7- Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine Halogenlampe (1) ist.
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