DE2037038C3 - - Google Patents
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Description
entsprechende undurchlässige Blende
oder zur Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen
zur Aufzeichnung, Vervielfältigung durch Prägen auf thermoplastisches Material und zur Wiedergabe von
Bildern, insbesondere von Kinofilmen.
Es ist bereits ein Verfahren dieser ArI bekannigewOrden,
bei dem die einzelnen Bilder eines Kinofilmes in Phasenhologramme umkopiert werden und die Reliefstruktur
dieser Hologramme galvanisch auf eine Prägeform abgeformt werden. Von dieser Form können
dann unter Wärmeeinfluß nahezu beliebig viele Kopien mit hoher Geschwindigkeit auf Folien von thermoplastischem
Material aufgeprägt werden. Die auf diese Weise hergestellten, sehr billigen Kopien können dann in
einem speziellen Abtastgerät mit Hilfe eines Lasers rekonstruiert und über eine Fernseh-Aufrahmeröhre an
der Stelle des rekonstruierten Bildes durch einen Fernsehempfänger wiedergegeben werden. Nachteilig
an diesem Verfahren ist der verhältnismäßig komplizierte Herstellungsprozeß des Masters für die Hologramme,
vor allem der holografische Schritt und der Aufwand für die Rekonstruktion der Hologramme bei
der Wiedergabe.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, bei dem der Vorteil der billigen Kopienherstellung
durch Prägen mit einer günstigeren Herstellung des Masters und einer einfacheren Wiedergabe verbunden
werden kann.
Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Aufzeichnung als bildmäßiges
Relief hergestellt, welches durch Prägen von einem entsprechenden Master vervielfältigt und durch ein
Schlierenverfahren oder ein Phasenkontrastverfahren wiedergegeben wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind auf dem Aufzeichnungsträger aus klarem thermoplastischem
Material keinerlei Dichteunterschiede erkennbar. Das sehr feine bildmäßige Relief wird durch ein spezielles
Verfahren sichtbar gemacht, das geeignet ist, Phasenbii
der wiederzugeben. Das Schlieren- und das Phasenkontrastverfahren sind hierbei mit wesentlich einfacheren Mitteln durchzuführen als die Rekonstruktion eines Holoerammes.
der wiederzugeben. Das Schlieren- und das Phasenkontrastverfahren sind hierbei mit wesentlich einfacheren Mitteln durchzuführen als die Rekonstruktion eines Holoerammes.
Darüber hinaus bieten diese Wiedergabeeinrichtungen den Vorteil, daß sie mit geringen Umstellungen
auch die Wiedergabe von konventionell aufgezeichneten Kinofilmen ermöglichen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der
Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die anhand von Figuren eingehend erläutert sind Es zeigt
F i g. 1 a die beispielsweise angegebene Dichteverteilung in einem herkömmlichen Aufzeichnungsträger,
Fig. Ib einen Schnitt durch ein entsprechendes
bildmäßiges Relief,
F i g. 1 c das Relief gemäß F i g. 1 b bei Rasterung,
Fig.2 eine Vorrichtung zur Wiedergabe von Phasenbildern gemäß F i g. 1 b oder 1 c,
F i g. 3 eine Blende für die Ortsfrequenzebene bei der Vorrichtung gemäß F i g. 2 und
F i g. 4 eine Beleuchtungsanordnung bei punktweiser
Abtastung eines Phasenbildes gemäß F i g. Ib o^er Ic.
In F i g. 1 ist ein herkömmlicher Schichtträger gezeigt, der aus einem durchsichtigen Träger 1 und einer
Emulsion 2 besteht Die Emulsion 2 ist nach der bildmäßigen Belichtung und einer herkömmlichen
Entwicklung bereichsweise mehr oder minder geschwärzt. Die Dichte der Schraffuren in den Bereichen
2a, 2b, 2c soll die Intensität der Schwärzung andeuten. Eine derartige Schwärzungsverteilung läßt sich mit der
erforderlichen Genauigkeit nur durch ein farbgebendes Verfahren, wie Kopieren auf lichtempfindliches Material
oder Drucken, vervielfältigen. Diese Prozesse sind reaSiiv aufwendig, insbesondere die fotografischen,
welche einen teuren Schichtträger und teure Naßbehandlungen erfordern.
Durch bestimmte Behandlungsweisen einer bildmäßig geschwärzten und entwickelten Schicht kann nun
ein Relief des Bildes gemäß Fig. Ib erzeugt werden. Hierzu wird die Emulsion nach der Entwicklung
gebleicht. Ein solches Bleichbad ist z. B. in Photographic Sience and Engineering, JanVFebr. 1970, Seite 5, linke
Spalte unten, angegeben worden mit einer Mischung von
Kaliumalaun | 20 g |
Natriumsulfat | 25 g |
Kaliumbromid | 20 g |
Kupfersulfat | 40 g |
Schwefelsäure | 5 ml |
Wasser | 1000 ml |
Kaliumbichromat | bis zur Sättigung |
Wie aus F i g. Ib hervorgeht, entsteht auf dem Träger
1 nach diesem Bleichvorgang ein Relief, bei dem die Höhe der Vorsprünge 3a, 36, 3c in etwa der Intensität
der Schwärzung in den Bereichen 2a, 2b und 2c entspricht. Dieses Bleichen wird auch als gerbende
Entwicklung bezeichnet.
Anstelle des Bleichens oder der gerbenden Entwicklung einer bildmäßig belichteten fotografischen Silbersalzschicht
können auch andere Verfahren zur Herstellung eines derartigen Reliefs verwendet werden. Dies
kann einmal geschehen durch Überführen eines Dichtebildes in das Relief durch Umkehrentwicklung
und anschließende gerbende Entwicklung. Ferner kann das Relief auch durch Umkopieren des Dichtebildes auf
ein mit Photoresist beschichtetes Material mit anschließender Entwicklung erfolgen. Schließlich kann die
Aufbelichtung des Dichtebildes auch auf eine stark absorbierende fotografische Schicht auf einem durchsichtigen
Träger durch den Träger hindurch mit anschließender gerbender Entwicklung erfolgen, wobei
die unbelichtete und ungegerbte Gelatine auf der Oberfläche gut ausgewaschen werden kann. Die
Aufbelichtung, insbesondere auf Photoresistmaterial mit verhältnismäßig geringer Empfindlichkeit erfolgt
dabei an besten mittels eines punktweise schreibenden, bildmäßig gesteuerten Laserstrahles oder eines scharf
gebündelten Elektronenstrahles.
Wie im folgenden noch genauer beschrieben wird, sind bei einem bestimmten Wiedergabeverfahren, dem
Schlierenverfahren, nur jeweils die Flanken der erhöhten Bereiche 3a, 3b, 3c sichtbar zu machen.
Bereiche konstanter Schichtdicke sind dabei von Bereichen anderer, ebenfalls konstanter Schichtdicke
'S nicht zu unterscheiden. Dies bedeutet, daß von stark
geschwärzten Rächen nur jeweils der Rand sichtbar wäre. Eine Abhilfe ist es, diese Flächen mit ausreichender
Feinheit zu rastern, so daß sich über die ganze Fläche, wo Aufzeichnungen vorhanden sind, ständig
Änderungen der optischen Weglänge ergeben. Ein solches gerastertes Relief ist in Fig. Ic dargestellt.
Diese Rasterung kann erzielt werden z. B. beim Umkopieren des Schwärzungsbildes unter Überlagerung
eines Absorptionsgitters. Es kann aber auch bei zeilenmäßiger Aufzeichnung mittels eines bildmäßig
gesteuerten Lichtstrahls durch einen etwas größeren Abstand der Zeilen erzielt werden. An solchen Stellen,
an denen keine Aufzeichnung vorhanden ist, wird dann auch das Raster nicht abgebildet. Die Rasterung bietet
besondere Vorteile, wenn gemäß der Lehre der deutschen Offenlegüngsschriften P 16 22 865 und P
17 72 568 die Aufzeichnung mehrere Farbauszüge eines Farbbildes enthält, die jeweils unter Überlagerung eines
Gitters unterschiedlicher Gitterkonstante oder unterschiedlichen Azimutwinkels einander überlagert sind.
Die Rasterung aller die Bildinformation tragenden Flächen ist dann ohnedies gegeben.
Anstelle der Rasterung zur Vermeidung des Randeffektes kann auch eine Oberflächenstruktur der verbliebenen
Gelatineteile durch Runzeln erzielt werden, wenn die Trocknung der wasserhaltigen Gelatine entsprechend
schnell durchgeführt wird, so daß zunächst die Oberfläche trocknet und etwas erhärtet und später die
darunterliegenden Anteile trocknen und Schwinden.
Die gemäß F i g. Ib oder te erstellten Relief träger der
Kinofilmbilder werden nun in z. B. aus der Schallplattentechnik bekannter Weise galvanisch abgeformt. Hierzu
wird die abzuformende Oberfläche zunächst mit einem Trennmittel versehen und dann leitfähig gemacht, so
daß eine Nickelschicht und darauf aufbauende tragende Schichten galvanisch abgelagert werden können. Diese
Schichten werden dann auf einen Träger übertragen, z. B. ein biegsames Stahlband, das zusammen mit einem
Streifen thermoplastischen Materials, z. B. Polycarbonatfolie, erwärmt und zusammengepreßt wird.
Dieser Prägevorgang, bei dem die Struktur des ursprünglich vorhandenen fotografisch hergestellten
Reliefs mit hoher Genauigkeit abgeformt wird, kann auch kontinuierlich zwischen aufeinandergepreßten
h" Walzen unter gleichzeitiger Erwärmung stattfinden.
Der auf diese Weise hergestellte Duplikatfilm bleibt völlig klar und erfährt in seinem Inneren auch kaum
Veränderungen der optischen Eigenschaften. Nur bei sehr genauem Hinsehen ist eine feine Oberfiächenstruk-
'■' tür erkennbar.
In Fig. 2 ist eine Vorrichtung zur Wiedergabe eines
derartigen Aufzeichnungsträgers dargestellt. In bekannter Weise ist eine Abwickelrolle 3 und line Aufwickel-
cpule 4 vorgesehen, zwischen denen der Film schrittwei-■;"
durch einen Greifer 5 tnit einem aus der Kinotechnik bekannten, nicht näher beschriebenen Greiferantrieb 6
transportiert wird. Vor dem Bildfenster sitzt ein Kondensor 7, der eine Uicntquelle 8 in eine Ortsfrequenzebf"^■:■
l?in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem Objcl;'.!'. y abbildet. In der Nähe des Objektiv., ist noch
ί Umlaufblendenverschluß 10 angeordnet, der in
bekannter Weise in getrieblicher Verbindung mit dem Greiferantrieb 6 dafür sorgt, daß der Lichtstrorn auf
eine Bildschirmfläche 11 jeweils während des Transportes
des Filmes durch den Greifer 5 unterbrochen ist.
In der Ortsfrequenzebene 12 ist nun eine Blende 13
vorgesehen, die größenmäßig dem Bild der Lichtquelle 8 entspricht. Die undurchlässige Biende 13 sorgt dafür,
daß ungestreut durch den Schichtträger 1 dringendes Licht, d. h. die nullte Beugungsordnung nicht auf die
Bildempfangsfläche 11 gelangen kann. Das an den Flanken der Reliefteile 3a, 36, 3c abgebeugte oder
gestreute Licht fällt jedoch aufgrund dieser Ablenkung nicht auf die Blende 13, sondern gelangt an dieser vorbei
in das Objektiv 9 und führt dazu, daß diese Bereiche auf dem Schirm 11 hell abgebildet werden. Bei einer
Rasterung der ursprünglich geschwärzten Flächen 2a, 2b, 2c führt dies dazu, daß auf dem Schirm 11 ein
Negativ des ursprünglichen Schwärzungsbildes sichtbar wird. Es kann deshalb je nach Aufbau des Ausgangsbildes
ein Umkopierprozeß erforderlich sein, um ein positives Bild auf dem Schirm 11 zu erhalten. Das
Verfahren mit einer undurchlässigen Blende 13 mit Abmessungen entsprechend der Lichtquelle 8 ist als
Schlierenverfahren bekanntgeworden.
Der Nachteil, daß eine Rasterung des Bildes vorgenommen werden muß, wenn nicht nur die Ränder
von geschwärzten Bereichen sichtbar werden sollen, kann durch ein anderes Wiedergabeverfahren, das
sogenannte Phasenkontrastverfahren, vermieden werden. Bei diesem ist bei sonst gleichem Aufbau der
Vorrichtung nach F i g. 2 die Blende 13 durch eine λ/4-Platte gleicher Abmessung ersetzt. Hinter der
λ/4-Platte ist noch ein verschiebbarer Graukeil 14 angeordnet. Bei diesem Verfahren wird die Eigenschaft
benutzt, daß aufgrund der unterschiedlichen optischen Weglängen innerhalb des Trägers 1 gestreute und nicht
gestreute Anteile des Lichtes in der Ebene 11 miteinander interferieren und sich auslöschen, je
nachdem wie groß die Phasenverschiebung zwischen den einzelnen Lichtanteilen ist Dieser Effekt wird
verstärkt durch die Verwendung der λ/4-Platte, welche den Phasenunterschied auf 180° erhöht so daß
verstärkte Auslöschung auftritt. Der gleichzeitig vorgesehene Graukeil 14 ermöglicht es, die Intensität der
beiden Strahlenanteile gegeneinander abzustimmen, um auf diese Weise eine optimale Einstellung des sichtbar
werdenden Bildes zu ermöglichen. Nachdem bei diesem Verfahren die Phasenverschiebung m dein Schichtträger
selbst die zur Bildwiedergabe ausgenutzte Eigeüschal'i
is; . ritt hier aach kein Randeffekt auf. d. H. auch
einheitlich gefärbte und damit gleichdicke größere Flächen werden einheitlich gefärbt wiedergegeben.
Für dieses aus der Mikroskcpier'echnik dünner,
komrastarmer Schichten bekannte Verfahren müssen
jedoch weitere Voraussetzungen erfüllt sein. Einmal muß die Lichtquelle in ihrer Emulsion auf die λ/4-Platie
abgestimmt sein. Dies bedeutet, daß nur im wesentlichen eiiiiai Diges Licht verwendet werden kann. Zum anderen
soil der Unterschied der optischen Weglängen innerhalb einer aufzeichnenden Schicht eine gewisse Größe
nicht überschreiten, nämlich A/4, um eine stetige Übei ü agungscharakieristik dieses Aufzeichnungsverfahrens
sicherzustellen. Dies kann durch sorgfältige Steuerung der Belichtung, Entwicklung und des
Bleichvorgangs erzielt werden.
In F i g. 3 ist eine Blende 15 für die Ortsfrequenzebene 12 in F i g. 2 in stark vergrößertem Maßstab dargestellt
die zur farbechten Wiedergabe von Reliefbildern nach dem Schlierenverfahren dient, bei denen die drei
Farbauszüge unter Oberlagerung je eines Gitters derselben Gitterkonstante, aber nur einer Verdrehung
von jeweils 120° aufgezeichnet sind. Die Bereiche 15a 15£>
und 15c entsprechen dabei jeweils den erster Beugungsordnungen dieser Trägerfrequenzaufzeichnungen.
Bringt man vor den öffnungen 15a, 15b und 15< Farbfilter in den den Farbauszügen entsprechender
Farben an, so ergibt sich auf dem Schirm 11 eir dreifarbiges Bild, obwohl von der Lichtquelle 8 nui
weißes Licht ausgeht und der Film 1 nur ein Phasenbilc enthält.
Um die Aufzeichnung 1 auch direkt in eir Fernsehgerät einspeisen zu können, muß unter Umstän
den anstelle der Bildauffangfläche 11 ein Fotoempfän
ger zur Abgabe eines Fernsehsignals angeordne werden; dann ist eine Beleuchtung gemäß Fig.^
erforderlich. Mit 16 ist eine Kathodenstrahlröhn bezeichnet, die einen Lichtpunkt mit fernsehgerechtei
Zeilengeschwindigkeit und Zeilenabstand über ihrei Schirm 16a laufen läßt. Dieser Schirm wird durch eii
Objektiv 17 auf den Kondensor 7 in Fig.2 abgebildei
Unmittelbar hinter dem Kondensor ist der Film
angeordnet Die Blende in der Ortsfrequenzebene i:
muß dann so ausgebildet werden, daß die Pupille de Objektivs 17 ausgeblendet wird, da dieses Objektiv ii
der beschriebenen Anordnung die Lichtquelle 8 ersetzt Für Fernsehzwecke ist es auch vorteilhaft, nicht die dre
so Farbbilder als drei Farbauszüge unter Überlagerunj
von Trägerfrequenzen aufzuzeichnen, sondern es win ein ungerastertes Luminanzbild und gerasterte Chromi
nanzbiler in Form von Reliefs auf den Film 1 aufgeprägt Die Blende in der Ortsfrequenzebene 12 ist dann diesen
Bild anzupassen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Verfahren zur Aufzeichnung, Vervielfältigung durch Prägen auf thermoplastisches Material und
zur Wiedergabe von Bildern, insbesondere von Kinofilmen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufzeichnung als bildmäßiges Relief (3a, 3b, 3c) hergestellt, durch Prägen unter Wärmeeinfluß auf
thermoplastisches Material von einem entsprechen- Ό den Master vervielfältigt und durch ein Schlierenverfahren
oder ein Phasenkontrastverfahren wiedergegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bildmäßige Relief durch Mitkopie- ·5
ren eines Rasters oder durch Runzeln der gegerbten Gelatine entsprechend der Schichtdicke gerastert
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bildmäßige Relief durch
Umkehrentwicklung und anschließende gerbende Entwicklung eines Dichtebildes erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bildmäßige Relief durch
Umkopieren eines Dichtebildes auf ein Fotoresistmaterial mit anschließender Entwicklung erzeugt
wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bildmäßige
Relief durch Aufbelichtung des Dichtebildes 3*1
auf ein stark absorbierendes fotografisches Maieriai
mit einem durchsichtigen Träger durch diesen hindurch mit gerbender Entwicklung und anschließender
Ablösung der unbelichteten, ungegerbten Gelatineanteile erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das fotografisch
erzeugte bildmäßige Relief galvanisch abgeformt wird zu einer Prägeform für thermoplastisches
Material.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
Teilbilder, vorzugsweise Farbauszüge, mit Trägerfrequenzgittern unterschiedlicher Gitterkonstanten
oder Azimutwinkel gerastert und einander überlagert werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein ungerastertes
Teilbild, vorzugsweise das Luminanzbild einer Fernsehaufzeichnung, mit weiteren, mit Gittern
unterschiedlicher Gitterkonstante oder unterschiedlicher Azimutwinkel gerasterten Teilbildern
überlagert wird.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Aufbelichtung des Dichtebildes auf das fotografische Material ein bildmäßig gesteuerter
Elektronenstrahl oder Laserstrahl vorgesehen ist.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur b0
Wiedergabe eine Lichtquelle (8) definierter Abmessung, ein Kondensor (7) zur Abbildung der
Lichtquelle in eine Ortsfrequenzebene (12), vor dem Kondensor (7) die geprägte, durchsichtige Phasenaufzeichnung
(1) und hinter oder vor einem Objektiv '"'
in der Ortsfrequenzebene zur Durchführung des Schlierenverfahrens eine dem Bild der Lichtquelle
Durchführung des Phasenkontrastverfahren ein Phasenschieber, vorzugsweise eine λ/4-Platte von
der Größe des Lichtquellenbildes angeordnet ist.
H. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der λ/4-Platte eine vorzugsweise
stufenlos einstellbare Intensitätssteuereinrichtung, z. B. ein verschiebbarer Graukeil (14) zugeordnet
ist
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ortsfrequenzebene (12)
eine Blende (15) mit Durchtrittsöffnungen (15a, 15b,
15c^ für in unterschiedliche Richtungen abgebeugte,
mit Gittern überlagerte Teilbilder vorgesehen ist
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur fernsehgerechten Abtastung
des auf einen Fotoempfänger projizierten Bildes als Lichtquelle eine Kathodenstrahlröhre (16)
vorgesehen ist, deren Schirm über ein Objektiv (17) auf den Bildträger (1) abgebildet wird, wobei die
Pupille des Objektivs (17) als Lichtquelle zur Bestimmung der Größe der Blende in der Ortsfrequenzebene
(12) gilt.
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