DE2037038C3

DE2037038C3 -

Info

Publication number: DE2037038C3
Application number: DE2037038A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr. 8022 Gruenwald Bestenreiner; Richard Dr. 8000 Muenchen Wick
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1970-07-25
Filing date: 1970-07-25
Publication date: 1979-08-30
Also published as: DE2037038B2; US3731994A; DE2037038A1

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.

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

Patentansprüche:

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.