Optisches Filter mit einer bestimmten Lichtdurchlässigkeitsverteilung über der Filterfläche
Die Erfindung betrifft ein optisches Filter mit einer bestimmten Lichtdurchlässigkeitsverteilung über der Filterfläche.
Zur Heiligkeitsregulierung und zur Verbesserung der Ausleuchtung in Beleuchtungsstrahlengängen ist die Verwendung von in Bezug auf die Farbe nicht selektiver Filter - im allgemeinen als Graufilter Ibezeichnet bekannt. Diese Filter werden sowohl als Absorptionswie auch als Interferenzfilter hergestellt.
Die Herstellung von Graufiltern mit örtlich unterschiedlicher Transmission, welche zur Helligkeitsregulierung in Beleuchtungsstrahlengängen dienen, wie Stufenund Verlauffilter, ist jedoch sehr schwierig und Idemze- folge relativ teuer. Insbesondere Interferenzstufen- und Verlauffilter, !bei welchen die Interferenzschichten unterschiedlicher Dicke im Hochvakuum mit Hilfe verschiebbarer Blenden aufgebracht werden, haben den Nachteil, dass die Schichtdicke der einzelnen Filter nicht absolut gleichmässig ist. Es ist nicht ohne weiteres möglich, Interferenzstufen- oder Verlauffilter mit guter Reproduzierbarkeit ihrer Eigenschaften rationell herzustellen.
Ein weiterer Nachteil dieser Filter ist, dass die spektralen Eigenschaften sehr stark vom Einfallwinkel des Lichtes abhängen.
Ein grosser Nachteil der Absorptionsgraufilter besteht darin, dass sie nicht absolut farbneutral hergestellt werden können, und dass sich die Wellenlängenabhängigkeit der Absorption bei der Verwendung von Gläsern aus verschiedenen Schmelzen ändert, auch wenn jeder Schmelze die einzelnen Grundstoffe für die Filterwirkung im genau gleichen Mischungsverhältnis zugesetzt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Filter, insbesondere mit örtlich unterschiedlicher Transmission, zu entwickeln, welches sich mit guter Reproduzierbarkeit wirtschaftlich und billig herstellen lässt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Filter aus einem transparenten Körper besteht, auf dessen Vorder- und/oder Rückseite opake oder teildurchlässige, nicht slektive oder aus Schichten, deren Durchlässigkeit von der Wellenlänge abhängt, bestehende Punkte rasterförmig aufgebracht sind.
Im folgenden werden anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und zwei Anordnungen erfindungsgemässer Filter in optischen Geräten näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt gemäss der Schnittlinie I-I in Fig. 2,
Fig. 2 eine Ansicht auf die mit opaken, rasterförmig angeordneten Punkten versehene Oberfläche eines transparenten Körpers,
Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt durch ein Projektionsgerät, und
Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch ein Gerät zur Herstellung von Colorkopien.
Bei ider Herstellung der neuen Filter wird von einer Originalvoriage - unter Zwischenschaltung eines Kontakt- oder Gravurrasters - zuerst ein Rasterpositiv auf einer sehr konstrastreich arbeitenden photographischen Emulsion hergestellt. Die Originalvorlage kann im Massstab 1:1 kopiert werden. Wird eine grössere Genauigkeit gefordert, werden die Vorlagen grösser angefertigt und dann mit Hilfe einer Reprokamera reduziert. Im Photokopierverfahren wird das Reasterpositiv reproduziert.
Die örtliche Dichte lässt sich mit einem elektrischen Densitometer messen. Es handelt sich dabei um eine integrale Messung, bei der ein Mittelwert aus den Dichten der opaken und transparenten Flächenelemente gebildet wird.
Mit diesem Verfahren können auch Filter hergestellt werden, bei denen die integrale Durchlässigkeit einer bestimmten Fläche eine innerhalb weiter Grenzen beliebige Funktion des Ortes ist.
Durch besondere photographische Methoden ist es möglich, Rasteroriginale mit besonderen Eigenschaften herzustellen, die mit anderen Methoden kaum wirtschaftlich angefertigt werden können. Wenn das Rasteroriginal einmal angefertigt ist, können Kopien davon in beliebiger Stückzahl mit sehr guter Reduzierbarkeit sehr preiswert hergestellt werden.
Ein weiterer grosser Vorteil der neuen Filter besteht darin, dass sie absolut farbneutral sind.
Mit den neuen Filtern ist es sehr gut möglich, Flächen mit einer bestimmten Beleuchtungsstärkevertei- lung auszuleuchten. Zu diesem Zweck wird der Abstand des Filters von der auszuleuchtenden Fläche so gross gewählt, dass die Rasterstruktur des Filters verschmiert wird und auf der auszuleuchtenden Fläche nicht mehr störend in Erscheinung tritt.
Ferner erlaubt eine Verallgemeinerung dieses Erfindungsgedankens, durch punktförmiges Auftragen von Schichten, deren Durchlässigkeit von der Wellenlänge abhängt, die Herstellung von Farbfiltern, welche sich im gewissen Umfange zur Farbmischung eignen.
Bei Herstellung von Farbfiltern, die sich zur Ver änderung der Weisskomponente eignen, werden in an sich bekannter Weise - siehe z. B. H. Anders, Dünne Schichten für die Optik , Stuttgart, 1965 - Interferenz- schichtsysteme mit selektiver spektraler Transmission oder ein aus einer oder mehreren selektiv absorbierenden Schichten bestehendes System gemäss Idem Erfindungsgedanken rasterförmig z. B. auf farbloses Glas aufgebracht.
Bestehen die auf farbloses Glas aufgebrachten Rasterpunkte z. B. aus einem purpurdurchlässigen Schichtsystem, so lässt ein gemäss der Erfindung ausgebildetes Verlauffilter an einem Ende das einfallende Licht unverändert hindurch, während am anderen Ende nur Licht der Farbe Purpur hindurchgelassen wird. In den dazwischenliegenden Bereichen des Filters variiert das Verhältnis zwischen total durchlässiger und purpurdurchlässiger Fläche zwischen den beiden Extremwerten, so dass mit einem Filter der beschriebenen Art die
Sättigung der Farbe Purpur von 0 bis zur durch das Schichtsystem gegebenen maximalen Sättigung variiert werden kann.
Werden spektralmässig selektiv wirkende Rasterpunkte auf Farbgläser aufgebracht, erhält man Farbfilter die zur Veränderung der dem Grundfilter- das heisst dem Farbgias, auf dem die Rasterpunkte aufgebracht wurden - entsprechenden Farbkomponente dienen können.
Filter dieser Art sind geeignet für die Lichtmischung in Farbköpfen, die z. B. in Geräten für die Anfertigung von Colorkopien Verwendung finden.
Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 ein transparenter Körper bezeichnet, dessen eine optisch wirksame über fläche mit opaken, rasterförmig angeordneten Punkten 2 versehen ist. Diese opaken Punkte 2 sind der besseren Erkennbarkeit halber stark überhöht gezeichnet. Von einer nicht gezeichneten Beleuchtungsquelle kommende Lichtstrahlen 3 werden durch die opaken Punkte 2 am Durchtritt durch den transparenten Körper 1 gehindert, während sie in den nicht abgedeckten Gebieten 4 ungehindert hindurchgelassen werden. Es ist sicher leicht verständlich, dass in der Zone 5, bedingt durch die grössere Abdeckung, der Anteil des hindurchgelassenen Lichtes kleiner ist als in Ider Zone 6, und dass in der Zone 7, welche die geringste Abdeckung aufweist, am meisten Licht durch den transparenten Körper 1 fällt.
Mit 8 ist in Fig. 3 ein Filter bezeichnet, welches zwischen einer Beleuchtungsquelle 9 und einem Kondensor 10 angeordnet ist. Unterhalb des Kondensors 10 befindet sich eine zu projizierende Vorlage 11 über dem Projektionsobjektiv 12 und der Projektionsebene 13. Mit dieser Anordnung wird der speziell bei Weitund IYberweitwinkelobjektiven störende Abfall der Beleuchtungsstärke zum Rande des Bildfeldes ausgeglichen. Dies wird dadurch erreicht, dass die opaken Punkte des Filters 8 so angeordnet sind, dass die Lichtdurchiässigkeit dieses Filters 8 entsprechend dem Abfall der Beleuchtungsstärke des Aufnahmeobjektives gegen den Bildwand zunimmt.
Dadurch wird erreicht, dass innerhalb der gesamten Abbildung in der Pro jektionsebene ein den wirklichen Grauwerten entspre chendes Bild entsteht.
In Fig. 4 sind drei erfindungsgemässe Filter 14, 15 und 16 zwischen zwei Kondensorlinsen 17 und 18 beispielsweise so angeordnet, dass sie mit einer nicht ge zeichneten mechanischen Einrichtung in Richtung des Doppelpfeiles A einzeln verschiebbar sind. Je eine optisch wirksame Oberfläche dieser Filter 14, 15 und 16 ist mit rasterförmig angeordneten Punkten beschichtet, deren Durchlässigkeit von der Wellenlängesdes Lichtes abhängt. So bestehen im vorliegenden Anwendungsbeispiel die Punkte des Filters 14 aus einem gelbdurchlässigen, die des Filters 15 aus einem purpurdurchiässigen und die des Filters 16 aus einem blaugündurchlässigen Schichtsystem, wobei jeder Filter Zonen aufweist, innerhalb welchen der Weissanteil des durchfallenden Lichtes gleich, aber von Zone zu Zone unterschiedlich ist.
Die Beleuchtungsquelie 9, die Vorlage 11, das Objektiv 12 und die Projektionsebene 13 haben die gleiche Funktion wie in Fig. 3. Mit dieser Anordnung der erfindungsgemässen Filter im Beleuchtungsstrahlengang eines Gerätes zur Herstelung von Colorkopien können Colornegative so beleuchtet werden, dass man farbstichfreie Kopien erhält.