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EP0000450B1 - Appareils de reproduction photographique de documents transparents, notamment du type agrandisseur photographique - Google Patents

Appareils de reproduction photographique de documents transparents, notamment du type agrandisseur photographique Download PDF

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Publication number
EP0000450B1
EP0000450B1 EP78400010A EP78400010A EP0000450B1 EP 0000450 B1 EP0000450 B1 EP 0000450B1 EP 78400010 A EP78400010 A EP 78400010A EP 78400010 A EP78400010 A EP 78400010A EP 0000450 B1 EP0000450 B1 EP 0000450B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
source
plane
screen
comprised
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP78400010A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0000450A1 (fr
Inventor
Huguette Nelly Vulmiere
Jacques Claude Vulmiere
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bpifrance Financement SA
Original Assignee
Agence National de Valorisation de la Recherche ANVAR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agence National de Valorisation de la Recherche ANVAR filed Critical Agence National de Valorisation de la Recherche ANVAR
Publication of EP0000450A1 publication Critical patent/EP0000450A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0000450B1 publication Critical patent/EP0000450B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B27/00—Photographic printing apparatus
    • G03B27/32—Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
    • G03B27/52—Details
    • G03B27/54—Lamp housings; Illuminating means
    • G03B27/545—Lamp housings; Illuminating means for enlargers

Definitions

  • the object plane is fixed and the image plane is mobile, or the object plane is mobile and the image plane is fixed.
  • the object plane is fixed and the image plane is mobile, or the object plane is mobile and the image plane is fixed.
  • the object of the invention is to propose an apparatus making it possible to increase the maximum usable formats to reach for example a format of 20 x 25 cm for the original and 50 x 65 cm for the reproduction; this invention also offers the possibility of photometricizing any point of the image plane when the main and auxiliary sources are switched on simultaneously.
  • this must be assimilated to a plane source and placed perpendicular to the optical axis of the system and preferably have a uniform luminance while radiating according to LAMBERT's law.
  • the condenser it must be large to cover the maximum formats imposed, correct the aberrations, in particular spherical and chromatic, in order to rigorously obtain in the plane of the pupil of the objectives an excellent image of source.
  • the system for adjusting the dimensions of the image of the source in the plane of the pupil of the objectives it must be possible to choose at will, according to the characteristics or the defects of the original, a lighting of the so-called diffuse, semi-directed or directed light type, the image of the source in the plane of the pupil having to be respectively greater than, equal to or less than the diameter of the objective used.
  • the illuminated element is either a white diffusing, flat or spherical screen, the position of which can be adjusted along the axis of the annular fluorescent source, or a transparent opaline screen at the rear of which is disposed a white opaque screen with radial gradient comprising its center an opening for the installation of a photoelectric cell for controlling the intensity of the annular fluorescent source.
  • the auxiliary source further comprises in the plane of the pupil before a variable aperture diaphragm followed by colored screens.
  • the system for adjusting the dimensions of the image of the light source and the auxiliary source are not compulsory in order to achieve the aim of the present invention, namely "to make large formats usable by improving uniformity of the lighting and the handiness of the camera but they rather offer additional advantages for reproduction in photoengraving.
  • the adjustment of the image of the source in the pupil of the objective is carried out by displacement of the source along the axis of the system with or without change of condenser, the latter being constantly placed against the original.
  • This screen must be unique, if possible, whatever the objectives and magnifications required and must work in normal incidence for all points of the field.
  • This device consists of a light source 10, a frosted glass 11 on its flat outer face to obtain a more uniform luminance source than the source itself, and a diaphragm 12 in contact with the frosted surface.
  • This diaphragm 12 is constituted by a rotary disc around an axis 13 parallel to the optical axis 14 of the system.
  • two holes 15 and 16 have been shown in the diaphragm 12.
  • the hole 16 is in the axis 14 of the system and has a diameter substantially greater than that of the hole 15.
  • the hole 15 of the diaphragm 12 has a diameter less than the pupils of the objectives 23 and corresponds to directed lighting, while the hole 16, which is of larger diameter, corresponds to diffuse lighting.
  • the arrows 26 indicate the directions of movement of the document 24 according to the format. Indeed, in accordance with the invention, it is document 24 which moves relative to the assembly formed by the light source, the condenser and the objectives.
  • the screen 22 correcting the term cos 4 ⁇ can be constituted in different ways. It can be formed by depositing thin absorbent layers, by depositing a more or less intensely absorbent gelatin layer depending on whether one is more or less close to the center of the screen, or by a non-photographic film. screened or screened with a random frame, exposed and then developed. The optical quality of this screen is of little importance since it is placed before the lens and the original.
  • this screen 22 using absorbent layers since this screen is arranged between the two lenses 20 and 21 in the parallel beam, the deposition of the layers and the calibration of the screen in transmission are much easier to calculate and measure than in the case of the screen in FIG. 2.
  • the deposition can be carried out on a slide without "optical" quality.
  • FIGs 8 and 9 illustrate the possibilities of correcting the focusing of the apparatus according to the invention according to the different formats.
  • FIG. 30 the work surface of the document holder and at 31 the ground on which the apparatus rests.
  • the assembly formed by the source shown diagrammatically at 33, the condenser 34 and the objective 35 is moved in a single block.
  • the source-pupil conjugation of the objective is carried out during manufacture, and the displacement of the source-condenser-objective assembly in the case of the fixed document holder can be carried out manually or automatically.
  • FIGS. 10 and 11 schematically represent two systems for correcting the chromaticism of lenses 20 and 21. These corrections are essential in the case of lighting in directed light, but are not necessarily so in the case of lighting in diffused light .
  • this chromaticism correction system consists of a colored screen 40 embedded between two thick plane-parallel glasses 41 disposed behind the diaphragm 12, the over-correction of the glasses 41 compensating for the chromatic under-correction of the lenses 20 and 21.
  • the focus is made directly on the diaphragm 12 (0 red with the screen 18).
  • the focusing is carried out on the image 0 'of the diaphragm through the corrector assembly 40-41.
  • the correction system consists of a plane-parallel glass 42 of suitable dispersion and thickness, a colored screen 18 which can be placed in front of the corrective glass 42.
  • the latter is responsible for correct the under-correction of lenses 20 and 21.
  • the planes 43 and 44 are the red and blue images of the diaphragm 12 through the corrective glass 42 and correspond to the focal points of the lenses 20 and 21.
  • the light source is a standard pulsed XENON source of helical shape 50.
  • the source 50 is surrounded by a trunk of cone reflecting internally 51, while in the axis of the turns of the source is disposed a cone reflecting externally 52.
  • the purpose of the divergent lens 53 is to decrease the apparent thickness of the helical shape 50 and to bring its image closer to the frosted surface in order to simulate as much as possible a plane source, while the truncated cone 51 and the cone 52 are intended to '' increase the luminance and its uniformity on the frosted surface of the lens 53.
  • FIGS 13 and 14 illustrate an alternative embodiment of the main source.
  • a pulsed XENON source 50 ′ is used, the winding of the tube of which follows another arrangement.
  • the turns are elongated, parallel to each other and arranged in a staggered fashion in a cross section ( Figure 14).
  • the system is completed by a mirror 55 with a trough-shaped section, by a frosted glass 56 and a diaphragm 57.
  • This variant makes it possible to obtain greater uniformity, greater brightness of the frosted glass as well as cooling by look easier.
  • Figure 15 illustrates another embodiment of the main source.
  • a standard pulsed XENON source of helical shape 80 disposed behind a frosted glass 81.
  • a concave spherical mirror 82 reflecting internally so as to obtain a system of revolution, that is to say that the axis XX 'of the helical tube constituting the XENON source is merged with the axis of the optical system and that of the spherical mirror whose center C is inside said helical tube.
  • the main source arrangement in FIG. 17 makes it possible to avoid such rotation of the spherical mirror.
  • the movable off-center spherical mirror of FIG. 16 is replaced by a concave fixed toric mirror 84 reflecting internally so as to obtain a system of revolution.
  • the centers C, and C 2 respectively of the torus parts 85 and 86 have been chosen slightly offset from the axis XX 'of the XENON tube of standard helical shape 87 and are located in such a way that the images supplied by the various regions of the mirror reform slightly enlarged on either side of the plane of the frosted glass 81 and of the axis XX '.
  • This main source assembly can further improve this main source assembly with a toroidal mirror by providing a second mirror M, spherical and concave, reflecting internally.
  • the center C 3 of this second mirror is on the axis XX 'of the XENON tube.
  • This mirror M is placed opposite the toric mirror 84 and surrounds the source 87.
  • the presence of the mirror M allows a further increase in the illumination of the “flat source by recovery of light beams located outside the field of the toric mirror.
  • This spherical mirror M has two other advantages: on the one hand it facilitates the circulation of air around the helical tube, therefore its cooling, and, on the other hand, it intercepts beams which, without said mirror, would provide stray light around the device.
  • Figure 19 shows in section an embodiment of this auxiliary source.
  • It comprises a housing 62 in which is enclosed an annular fluorescent source 63 held in place by centering joints 64 and 65.
  • a white screen diffusing 66 plane or spherical In the bottom of the housing 62 is removably mounted a white screen diffusing 66 plane or spherical.
  • the screen 66 is integral with a plug 67 screwed into the housing 62, which makes it possible to adjust the distance between the screen 66 and the annular fluorescent source 63, the screen 66 being arranged in the axis of this source.
  • a lens constituted by a meniscus 69 In the housing, opposite the screen 66, disposed, in a barrel 68 screwed into the housing 62, a lens constituted by a meniscus 69.
  • a tubular screen 70 adjustable along the axis of the optical system so as to modify the distribution of the illuminations on the diffusing plane.
  • a reflecting truncated cone 71 intended to suppress the cat's eye effect at the exit pupil of the meniscus 69.
  • the tubular screen 70 ( Figure 19) which changes the light distribution in the plane of the diffusing screen 66, can be replaced by a field lens 72 and a corrective screen 73 COS 4 a.
  • the focal point of the field lens 72 is combined with the image of the front pupil (small base of the truncated cone 71) of the meniscus 69.
  • the corrective screen 73 is placed in a parallel beam against the field lens 72 between it ci and the broadcasting screen.
  • the diffusing screen 66 is conveniently located relative to the annular source 63 so that its illumination is uniform.
  • the front pupil of the objective can be completed by an adjustable diaphragm 74 and by a disc 75 carrying colored glasses 76-77.
  • the white diffusing screen 66 can be replaced by a transparent, translucent or opaline disc 90 (FIG. 21) made of synthetic glass, such as a poly (methyl methacrylate), for example that put on the market under the name "Altuglas by the company Altulor (France).
  • a white opaque screen 91 carrying the reproduction of a radial gradient intended to modify the distribution of the luminance of the disc 90.
  • This screen 91 is obtained by photography or by any other suitable process.
  • a photoelectric cell 93 placed behind an opening 92 formed in the center of this degraded screen. This cell is used to control and control the intensity of the light tube 63.
  • all the other elements of the auxiliary source assembly of FIG. 21 are identical to those of FIG. 20. This latter device can be provided in the mode Fig. 19.
  • the apparatus which is the subject of the present invention makes it possible to obtain a certain number of advantages from the practical point of view. It allows in particular to reduce the exposure times up to 10 times compared to the devices of the prior art. It also makes it possible to obtain very good reproductions with sources 4 to 5 times less powerful than those of the known art, for example with sources of 5 KW. It should be added, as already mentioned above, that it is possible, thanks to the device according to the invention, to increase the maximum usable formats to reach for example a format of 20 x 25 cm for the original. and 50 x 65 cm for reproduction.
  • the apparatus according to the invention finds an application in the industrial field: to carry out a reproduction, only the main source is obligatory (FIG. 7), but, to make photo-engraving, it is essential to provide in addition a source auxiliary ( Figures 18 to 21).

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Light Sources And Details Of Projection-Printing Devices (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Description

  • La présente invention concerne les appareils de reproduction photographique de documents transparents en noir ou en couleurs tels les agrandisseurs pour la photographie amateur, professionnelle, et plus particulièrement les appareils fournissant des clichés tramés ou fond continu pour l'impression en quadrichromie.
  • Le principe optique de ces appareils est celui d'un agrandisseur photographique. Les éléments optiques comprennent une source lumineuse (qui peut être associée à un miroir parabolique et à un verre diffusant), un condenseur et des objectifs interchangeables de longueurs focales diverses.
  • Selon les types d'appareils, le plan-objet est fixe et le plan-image est mobile, ou bien le plan-objet est mobile et le plan image est fixe. Chacun de ces deux types présente des avantages et des inconvénients.
  • Dans le cas du plan-objet fixe, on déplace le plan-image, le plan-objet étant à hauteur d'homme. Les documents et les masques se trouvent sur un plan de travail fixe à hauteur d'homme, ce qui facilite les manipulations. Par contre, étant donné le faible écart maximal qui est ainsi imposé entre les deux plans objet et image, on peut atteindre des angles de champ de 60°.
  • Dans le cas d'un plan-objet mobile et du plan-image fixe, l'angle de champ est généralement inférieur à 60°. Par contre, les documents sont parfois peu accessibles, ce qui rend les manipulations des masques difficiles.
  • Les appareils fournissant des clichés destinés à l'imprimerie comprennent également une source d'exposition auxiliaire destinée à aplatir les contrastes au niveau du film à impressionner. Ce système auxiliaire peut être constitué par un dispositif balayant le plan-image avant la prise de vue au moyen d'une source tubulaire ou par une source annulaire ou une couronne de fibres optiques placée autour de l'objectif.
  • Le but de l'invention est de proposer un appareil permettant d'augmenter les formats maximaux utilisables pour atteindre par exemple un format de 20 x 25 cm pour l'original et 50 x 65 cm pour la reproduction ; cette invention offre en outre la possibilité de photométrer un point quelconque du plan-image lorsque les sources principale et auxiliaire sont allumées simultanément.
  • Dans le cours de la description donnée ci-après, on rappellera les problèmes photométriques posés par les appareils du type agrandisseur.
  • Le but à atteindre est également l'obtenticn d'un éclairement uniforme dans le plan de reproduction.
  • On peut résumer les conditions indispensables à cette obtention de la manière suivante :
  • En ce qui concerne la source, celle-ci doit être assimilable à une source plane et placée perpendiculairement à l'axe optique du système et avoir de préférence une luminance uniforme tout en rayonnant suivant la loi de LAMBERT.
  • En ce qui concerne le condenseur, celui-ci doit être de grandes dimensions pour couvrir les formats maximaux imposés, bien corriger les aberrations, en particulier sphériques et chromatiques, afin d'obtenir rigoureusement dans le plan de la pupille des objectifs une excellente image de la source.
  • En ce qui concerne le système de réglage des dimensions de l'image de la source dans le plan de la pupille des objectifs, il faut que celui-ci permette de choisir à volonté, suivant les caractéristiques ou les défauts de l'original, un éclairage du type dit en lumière diffuse, semi-dirigée ou dirigée, l'image de la source dans le plan de la pupille devant être respectivement supérieure, égale ou inférieure au diamètre de l'objectif utilisé.
  • Il faut prévoir un écran correcteur de l'influence de l'inclinaison a du pinceau utile sur l'axe du système qui soit unique si possible, quels que soient les objectifs et agrandissements exigés, et qui travaille en incidence normale pour tous les points de champ afin de faciliter le calcul et la mesure de l'absorption aux différents points de l'écran correcteur du facteur cos4 a.
  • En ce qui concerne la source d'éclairage auxiliaire, celle-ci doit produire un éclairement uniforme compte-tenu du facteur cos4 a, quel que soit l'emplacement du plan de reproduction, et permettre de photométrer le plan lorsqu'elle l'irradie simultanément avec la source principale.
  • Afin de répondre à ces diverses exigences, l'invention a pour objet un appareil de reproduction photographique de documents transparents en noir ou en couleurs de type comprenant une source lumineuse principale colorée ou non, un condenseur, des objectifs interchangeables, des plans objet et image mobiles l'un par rapport à l'autre, caractérisé en ce que la source principale est une source plane mise au point dans le plan de la pupille de l'objectif et est constituée par une source de lumière, un disque en verre à faces plan-parallèles ou plan-concave, dont l'une ou les deux faces sont dépolies, le condenseur est constitué de deux lentilles à échelons travaillant pour leur foyer et l'infini, entre lesquelles est disposé un écran correcteur des variations d'éclairement dans le plan image dues à l'inclinaison du pinceau utile sur l'axe du système, cet écran étant traversé perpendiculairement par le pinceau utile et les éléments constitutifs de la source, du condenseur et de l'objectif utilisé sont fixes les uns par rapport aux autres et déplaçables d'un seul bloc relativement au document à reproduire en fonction de la focale dudit objectif et du format du document.
  • Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, un diaphragme, comportant plusieurs trous, des filtres colorés et des verres correcteurs d'aberrations chromatiques des lentilles à échelons, sont placés contre le disque en verre dépoli.
  • Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, l'appareil comporte une source d'exposition auxiliaire constituée par une source fluorescente annulaire à luminance réglable sans changement de sa température de couleur, logée dans un boîtier, dans le fond duquel est disposé un élément éclairé par ladite source fluorescente annulaire, un objectif formé par un ménisque formant l'image de l'élément éclairé dans le plan moyen de reproduction, un écran tubulaire co-axial au ménisque interposé entre la source annulaire et ledit élément et un tronc de cône réfléchissant intérieurement pour supprimer l'effet d'oeil de chat au niveau de la pupille de sortie de l'objectif.
  • Dans un autre mode de réalisation, la source d'exposition auxiliaire est constituée par une source fluorescente annulaire à luminance réglable sans changement de sa température de couleur, logée dans un boîtier dans le fond duquel est disposé un élément éclairé par ladite source fluorescente annulaire, un objectif formé par un ménisque formant l'image d'un écran correcteur du terme cos°α placé contre et avant une lentille de champ dont le foyer est confondu avec l'image de la pupille avant du ménisque, cette pupille avant étant constituée par la petite base d'un tronc de cône réfléchissant intérieurement. L'élément éclairé est soit un écran blanc diffusant, plan ou sphérique dont la position est réglable suivant l'axe de la source fluorescente annulaire, soit un écran opalin transparent à l'arrière duquel est disposé un écran opaque blanc à dégradé radial comportant en son centre une ouverture pour la mise en place d'une cellule photo-électrique d'asservissement de l'intensité de la source fluorescente annulaire. La source auxiliaire comporte en outre dans le plan de la pupille avant un diaphragme d'ouverture variable suivi d'écrans colorés.
  • La possibilité de photométrage, le système de réglage des dimensions de l'image de la source de lumière et la source auxiliaire ne sont pas obligatoires pour atteindre le but de la présente invention, à savoir « rendre les grands formats utilisables en améliorant l'uniformité de l'éclairement et la maniabilité de l'appareil mais ils présentent plutôt des avantages supplémentaires pour la reproduction en photogravure.
  • D'autres avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de réalisation d'un appareil selon l'invention, description donnée à titré d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels :
    • Figs. 1 et 2 illustrent les problèmes de variations d'éclairement dans le plan-image dues à l'inclinaison a du pinceau utile sur l'axe du système.
    • Figs. 3 à 6 illustrent les problèmes de variations d'éclairement dans le plan-image liées à celles de la pupille de l'objectif de projection.
    • Fig. 7 représente le schéma optique d'un appareil selon l'invention.
    • Figs. 8 et 9 illustrent les possibilités de correction de la mise au point de l'appareil selon l'invention.
    • Figs. 10 et 11 représentent schématiquement deux systèmes de correction du chromatisme des lentilles minces utilisées dans l'appareil de l'invention.
    • Fig. 12 représente en coupe un mode de réalisation d'une source principale de l'appareil selon l'invention.
    • Fig. 13 représente une variante de réalisation de la source principale.
    • Fig. 14 représente une coupe suivant la ligne XIV-XIV du dispositif de la figure 13.
    • Fig. 15 représente en coupe une autre variante de réalisation de la source principale.
    • Fig. 16 représente en coupe la source principale de la figure 15 modifiée.
    • Fig. 17 représente en coupe une variante préférée de réalisation de la source principale.
    • Fig. 18 représente schématiquement la disposition de la source auxiliaire de l'appareil selon l'invention.
    • Fig. 19 représente en coupe un mode de réalisation de la source auxiliaire.
    • Fig. 20 représente schématiquement une variante de réalisation de la source auxiliaire.
    • Fig. 21 représente une autre variante de réalisation de la source auxiliaire.
  • On va tout d'abord rappeler les problèmes photométriques qui se posent dans le cas des agrandisseurs photographiques dont l'appareil selon l'invention fait partie.
  • En premier lieu, au niveau du dispositif d'éclairage, on forme l'image d'une source dans la pupille d'un objectif de projection au moyen d'un condenseur.
  • Dans les dispositifs classiques, la distance entre l'original et le condenseur est faible et constante.
  • Le condenseur est en général composé de deux lentilles plan-convexes à faces sphériques ou asphériques. Dans quelques systèmes de projection, tels les « rétro-projecteurs •, ces lentilles sont remplacées par des lentilles moulées à échelons (type « FRESNEL"). Les performances de ces appareils sont cependant insuffisantes pour la réalisation de clichés photographiques.
  • Ainsi, le brevet US 3.834.813 mentionne l'emploi d'un condenseur constitué de deux lentilles à échelons travaillant pour leur foyer et l'infini dans un appareil de reproduction photographique.
  • Dans tous ces cas, lors des variations de grandissements, le réglage de l'image de la source dans la pupille de l'objectif s'effectue par déplacement de la source le long de l'axe du système avec ou sans changement de condenseur, celui-ci étant constamment placé contre l'original.
  • Avec les dispositifs classiques d'éclairage, on observe des variations d'éclairement dans le plan image dues à l'inclinaison a du pinceau utile sur l'axe du système (figure 1).
  • Dans le cas d'une source circulaire plane diffu- sante (assimilable à la pupille d'un objectif de projection, uniformément éclairée), on pourrait compenser la diminution de l'éclairement due à l'inclinaison a à l'aide d'un écran correcteur 1 disposé à une certaine distance en dessous de la pupille 2 de l'objectif de projection, de manière à avoir dans le plan image 3 ou 3' un éclairement uniforme.
  • Cet écran correcteur 1 doit être calculé pour une distance donnée de la pupille 2 d'un objectif donné. Il en modifie les aberrations (aberrations sphériques, chromatisme, astigmatisme, distorsion) et apporte de la lumière parasite. De plus, il doit être réalisé avec une grande précision. En effet, il est obtenu par dépôt sous vide, afin de ne pas diffuser, et doit être déposé sur une lame plan-parallèle de qualité « optique et protégé par une lame identique étant donné la fragilité des dépôts de très faible absorption.
  • Du fait de l'épaisseur variable du dépôt absorbant depuis le centre jusqu'à la périphérie de l'écran et du fait des incidences obliques variables des rayons lumineux, le calcul, la réalisation de cet écran et son étalonnage en transmission sont difficiles, en sorte qu'il s'agit d'une solution coûteuse et peu envisageable. L'emploi d'un écran à dégradé radial est indiqué dans le brevet US 3.922.085.
  • On constate également dans ces appareils des variations d'éclairement dans le plan-image, liées à celles de la pupille de l'objectif de projection et dues à la mauvaise qualité de l'image d'une source lumineuse par surcroît non plane.
  • Les figures 3 et 4 illustrent les variations d'éclairement (compte non tenu de l'affaiblissement en cos4 a) dans le cas d'une source plane de luminance uniforme et non uniforme respectivement, la source étant mise au point dans le plan de la pupille 4. Les ronds et ovales sur les figures 3 à 6 schématisent l'aspect de la pupille vu du centre ou du bord du champ.
  • Dans le cas de la figure 3, on obtient au niveau de l'image un éclairement uniforme. Il en est de même dans le cas de la figure 4. En effet, si les pupilles sont couvertes non uniformément, on observe cependant du centre ou du bord du champ la même loi de répartition de luminance dans le plan de la pupille.
  • Les figures 5 et 6 illustrent le cas d'une source mise au point en dehors du plan de la pupille avec respectivement une source de luminance uniforme et une source de luminance non uniforme.
  • Dans le cas de la figure 5, on a un éclairement uniforme si l'image de la source est de diamètre nettement supérieur à celui de la pupille 4. Ceci présente l'inconvénient qu'on ne peut choisir entre un éclairage diffus et un éclairage dirigé de l'original. Dans ce cas, l'éclairage de l'original est du type diffus au centre du champ et du type dirigé au bord du champ.
  • Dans le cas de la figure 6, il s'agit d'une source de luminance non uniforme et l'éclairement est également non uniforme.
  • Dans le cas d'une source non plane, de forme hélicoïdale par exemple, l'image de la source n'est pas uniforme. Elle ne se forme pas dans un plan unique, celui de la pupille par exemple. On se trouve alors dans un cas analogue à celui illustré par la figure 6 (éclairement non uniforme).
  • En résumé, les conditions indispensables à l'obtention d'un éclairement uniforme dans le plan de reproduction sont les suivantes :
    • 1. Source
  • Elle doit être assimilable à une source plane, ayant une surface la plus grande possible afin de permettre l'éclairage du document original en lumière diffuse ; elle est placée perpendiculairement à l'axe optique du système et doit avoir de préférence une luminance uniforme et élevée, tout en rayonnant en chaque point suivant la loi de LAMBERT dans un angle solide a égal à celui du condenseur.
    • 2. Condenseur
  • Il doit être de grandes dimensions pour couvrir les formats maximaux imposés et doit être bien corrigé des aberrations, en particulier sphériques et chromatiques, afin d'obtenir rigoureusement dans la pupille une excellente image de la source.
    • 3. Système de réglage
  • Il faut prévoir un système de réglage des dimensions de l'image de la source dans la pupille, afin de choisir à volonté un éclairage diffus, semi- dirigé ou dirigé, suivant les caractéristiques ou les défauts de l'original.
    • 4. Ecran correcteur du terme cos4 a
  • Cet écran doit être unique, si possible, quels que soient les objectifs et grandissements exigés et doit travailler en incidence normale pour tous les points du champ.
    • 5. Source d'éclairage auxiliaire
  • Elle doit être prévue afin de produire un éclairement uniforme et réglable compte-tenu du terme cos4 α, quel que soit l'emplacement du plan de reproduction. Elle doit permettre de photométrer ce plan lorsqu'elle l'irradie simultanément avec la source principale, les deux sources pouvant être munies ou non d'écrans colorés.
  • La figure 7 représente le schéma optique d'un appareil conformément à l'invention, susceptible de satisfaire aux exigences rappelées ci-dessus.
  • Cet appareil est constitué d'une source de lumière 10, d'un verre dépoli 11 sur sa face extérieure plane pour obtenir une source de luminance plus uniforme que la source elle-même, et d'un diaphragme 12 au contact du dépoli. Ce diaphragme 12 est constitué par un disque rotatif autour d'un axe 13 parallèle à l'axe optique 14 du système. Sur la figure 7, on a représenté deux trous 15 et 16 dans le diaphragme 12. Le trou 16 est dans l'axe 14 du système et a un diamètre sensiblement supérieur à celui du trou 15.
  • Le diaphragme 12 est interposé entre le verre dépoli 11 et un verre 17 destiné à arrêter les infrarouges.
  • Derrière le verre 17 sont disposés les écrans colorés 18 montés sur un disque rotatif 19.
  • Le condenseur de l'appareil est constitué de deux lentilles à échelons 20 et 21 travaillant pour leur foyer et l'infini et entre lesquelles est disposé un écran 22 correcteur du terme cos4 a, travaillant perpendiculairement à sa surface. Ces lentilles sont utilisées de préférence au grandissement 1 et sont alors identiques en vue de limiter les risques de moirage.
  • Le condenseur forme l'image de la source dans le plan des pupilles d'objectifs 23 de focales diverses.
  • On a représenté en 24 et 24' deux positions différentes du document à reproduire et en 25 et 25' les deux positions correspondantes du plan de reproduction.
  • Le trou 15 du diaphragme 12 a un diamètre inférieur aux pupilles des objectifs 23 et correspond à un éclairage dirigé, alors que le trou 16, qui est de diamètre supérieur, correspond à un éclairage diffus.
  • Les flèches 26 indiquent les sens de déplacement du document 24 selon le format. En effet, conformément à l'invention, c'est le document 24 qui se déplace par rapport à l'ensemble formé par la source lumineuse, le condenseur et les objectifs.
  • L'écran 22 correcteur du terme cos4 α peut être constitué de différentes manières. Il peut être formé par un dépôt de couches minces absorbantes, par le dépôt d'une couche de gélatine absorbante plus ou moins intensément selon que l'on se trouve plus ou moins proche du centre de l'écran, ou par un film photographique non tramé ou bien tramé avec une trame aléatoire, exposé puis développé. La qualité optique de cet écran a peu d'importance étant donné qu'il est placé avant l'objectif et l'original.
  • Dans le cas de la réalisation de cet écran 22 à l'aide de couches absorbantes, du fait que cet écran est disposé entre les deux lentilles 20 et 21 dans le faisceau parallèle, le dépôt des couches et l'étalonnage de l'écran en transmission sont nettement plus faciles à calculer et à mesurer que dans le cas de l'écran de la figure 2. Le dépôt peut être effectué sur une lame sans qualité « optique ».
  • Les figures 8 et 9 illustrent les possibilités de correction de la mise au point de l'appareil selon l'invention en fonction des différents formats. Sur ces figures, on a représenté en 30 le plan de travail du porte-document et en 31 le sol sur lequel repose l'appareil. Selon le format du document (32 ou 32'), on déplace d'un seul bloc l'ensemble formé par la source schématisée en 33, le condenseur 34 et l'objectif 35.
  • La conjugaison source-pupille de l'objectif est réalisée à la fabrication, et le déplacement de l'ensemble source-condenseur-objectif dans le cas du porte-document fixe peut être réalisé manuellement ou automatiquement.
  • Les figures 10 et 11 représentent schématiquement deux systèmes de correction du chromatisme des lentilles 20 et 21. Ces corrections sont indispensables dans le cas de l'éclairage en lumière dirigée, mais ne le sont pas nécessairement dans le cas de l'éclairage en lumière diffuse. Dans le cas de la figure 10, ce système de correction du chromatisme est constitué par un écran coloré 40 enchâssé entre deux verres plan-parallèles épais 41 disposés derrière le diaphragme 12, la sur-correction des verres 41 compensant la sous-correction chromatique des lentilles 20 et 21.
  • Lors de l'utilisation, par exemple, de la lumière rouge, la mise au point est faite directement sur le diaphragme 12 (0 rouge avec l'écran 18). Dans le cas de la lumière bleue, la mise au point est effectuée sur l'image 0' du diaphragme au travers de l'ensemble correcteur 40-41.
  • Dans le cas de la figure 11, le système de correction est constitué d'un verre plan-parallèle 42 de dispersion et d'épaisseur convenables, un écran coloré 18 pouvant venir se placer devant le verre correcteur 42. Celui-ci est chargé de corriger la sous-correction des lentilles 20 et 21.
  • Sur la figure 11, les plans 43 et 44 sont les images rouge et bleue du diaphragme 12 au travers du verre correcteur 42 et correspondent aux foyers des lentilles 20 et 21.
  • La source de lumière est une source XENON pulsée standard de forme hélicoïdale 50. La source 50 est entourée d'un tronc de cône réfléchissant intérieurement 51, cependant que dans l'axe des spires de la source est disposé un cône réfléchissant extérieurement 52.
  • Le dispositif est complété par une lentille divergente dépolie 53 et un diaphragme 54.
  • La lentille divergente 53 a pour but de diminuer l'épaisseur apparente de la forme hélicoïdale 50 et de rapprocher son image du dépoli afin de simuler le plus possible une source plane, cependant que le tronc de cône 51 et le cône 52 ont pour but d'augmenter la luminance et son uniformité à la surface dépolie de la lentille 53.
  • Les figures 13 et 14 illustrent une variante de réalisation de la source principale.
  • Suivant cette variante, on utilise une source XENON pulsée 50' dont l'enroulement du tube suit une autre disposition. Les spires sont allongées, parallèles entre elles et disposées en quinconce suivant une coupe transversale (figure 14). Le système est complété par un miroir 55 à section en forme d'auge, par un verre dépoli 56 et un diaphragme 57. Cette variante permet d'obtenir une plus grande uniformité, une plus grande luminosité du verre dépoli ainsi qu'un refroidissement par air plus aisé.
  • La figure 15 illustre une autre forme de réalisation de la source principale.
  • On dispose à cet effet d'une source XENON pulsée standard de forme hélicoïdale 80 disposée derrière un verre dépoli 81. Pour améliorer l'éclairement au niveau du dépoli 81, on dispose derrière la source un miroir sphérique concave 82 réfléchissant intérieurement de façon à obtenir un système de révolution, c'est-à-dire que l'axe XX' du tube hélicoïdal constituant la source XENON est confondu avec l'axe du système optique et celui du miroir sphérique dont le centre C se trouve à l'intérieur dudit tube hélicoïdal.
  • Avec une source principale du genre repré- senté à la figure 15, il peut encore exister au centre du verre dépoli 81 une zone sombre.
  • Cette zone peut être atténuée en utilisant le montage représenté sur la figure 16. On dispose comme pour le montage de la figure 15 d'une source XENON pulsée de forme hélicoïdale 80, d'un miroir sphérique 82 de centre C et d'un verre dépoli 81. Mais, dans ce cas, on décentre légèrement le miroir 82, ce qui décale latéralement l'image de la source mais supprime la symétrie de révolution. Pour rétablir cette symétrie, on fait tourner le miroir 82 autour de l'axe XX' du tube XENON tel qu'indiqué par la flèche à l'aide d'un moteur 83 ou de tout dispositif similaire. On obtient ainsi une meilleure uniformité d'éclairement du verre dépoli 81. Une telle construction est plus difficile à réaliser mécaniquement. En outre, l'éclairement obtenu n'est pas de révolution à un instant donné.
  • Le montage de source principale de la figure 17 permet d'éviter une telle rotation du miroir sphérique. On remplace à cet effet le miroir sphérique décentré mobile de la figure 16 par un miroir torique fixe concave 84 réfléchissant intérieurement de manière à obtenir un système de révolution. Les centres C, et C2 respectivement des parties de tore 85 et 86 ont été choisis légèrement excentrés par rapport à l'axe XX' du tube XENON de forme hélicoïdale standard 87 et sont situés de telle manière que les images fournies par les diverses régions du miroir se reforment légèrement agrandies de part et d'autre du plan du verre dépoli 81 et de l'axe XX'.
  • On peut encore améliorer ce montage de source principale avec un miroir torique en y prévoyant un second miroir M, sphérique et concave, réfléchissant intérieurement. Le centre C3 de ce second miroir se trouve sur l'axe XX' du tube XENON. Ce miroir M est placé face au miroir torique 84 et entoure la source 87.
  • La présence du miroir M permet une augmentation supplémentaire de l'éclairement de la « source plane par récupération de faisceaux lumineux situés hors du champ du miroir torique. Ce miroir sphérique M présente deux autres avantages : d'une part il facilite la circulation d'air autour du tube de forme hélicoïdale, donc son refroidissement, et, d'autre part, il intercepte des faisceaux qui, sans ledit miroir, fourniraient de la lumière parasite autour de l'appareil.
  • La figure 18 montre l'emplacement d'une source auxiliaire 60 dans l'appareil selon l'invention en vue d'éclairer uniformément le plan de reproduction 61.
  • La figure 19 représente en coupe un mode de réalisation de cette source auxiliaire.
  • Elle comprend un boîtier 62 dans lequel est enfermée une source fluorescente annulaire 63 maintenue en place par des joints de centrage 64 et 65.
  • Dans le fond du boîtier 62 est monté de manière amovible un écran blanc diffusant 66 plan ou sphérique. L'écran 66 est solidaire d'un bouchon 67 vissé dans le boîtier 62, ce qui permet de régler la distance entre l'écran 66 et la source fluorescente annulaire 63, l'écran 66 étant disposé dans l'axe de cette source. Dans te boîtier, à l'opposé de l'écran 66, est disposé, dans un barillet 68 vissé dans le boîtier 62, un objectif constitué par un ménisque 69.
  • Entre la source 63 et l'écran 66 est interposé un écran tubulaire 70 réglable suivant l'axe du système optique de manière à modifier la répartition des éclairements sur le plan diffusant.
  • Du côté du ménisque 69 opposé à l'écran 66, est prévu, sur les bords de ce ménisque, un tronc de cône réfléchissant 71 destiné à supprimer l'effet d'oeil de chat au niveau de la pupille de sortie du ménisque 69.
  • Sur la figure 19, on a représenté en A et B les plans extrêmes de reproduction et en tiretés le plan moyen de mise au point.
  • Suivant une variante de ce dispositif représentée à la figure 20, l'écran tubulaire 70 (figure 19) qui modifie la répartition lumineuse dans le plan de l'écran diffusant 66, peut être remplacé par une lentille de champ 72 et un écran correcteur 73 du terme COS 4 a. Le foyer de la lentille de champ 72 est conjugué de l'image de la pupille avant (petite base du tronc de cône 71) du ménisque 69. L'écran correcteur 73 est placé en faisceau parallèle contre la lentille de champ 72 entre celle-ci et l'écran diffusant. L'écran diffusant 66 est situé convenablement par rapport à la source annulaire 63 afin que son éclairement soit uniforme. La pupille avant de l'objectif peut être complétée par un diaphragme réglable 74 et par un disque 75 porteur de verres colorés 76-77.
  • Ces deux derniers dispositifs peuvent être prévus dans le mode de réalisation de la figure 19.
  • Selon une variante du dispositif de la figure 20, l'écran blanc diffusant 66 peut être remplacé par un disque 90 transparent, translucide ou opalin (figure 21) en verre synthétique, tel qu'un poly- méthacrylate de méthyle, par exemple celui mis sur le marché sous la dénomination « Altuglas par la Société Altulor (France). A l'arrière du disque 90 est disposé un écran opaque blanc 91 portant la reproduction d'un dégradé radial destiné à modifier la répartition de la luminance du disque 90. Cet écran 91 est obtenu par photographie ou par tout autre procédé approprié. Il est prévu en outre dans ce montage de source auxiliaire une cellule photo-électrique 93 placée derrière une ouverture 92 ménagée au centre de cet écran dégradé. Cette cellule sert à contrôler et à asservir l'intensité du tube lumineux 63. Par ailleurs, tous les autres éléments du montage de source auxiliaire de la figure 21 sont identiques à ceux de la figure 20. Ce dernier dispositif peut être prévu dans le mode de réalisation de la figure 19.
  • L'appareil objet de la présente invention permet d'obtenir un certain nombre d'avantages sur le plan pratique. Il permet notamment de réduire les temps de pose jusqu'à 10 fois par rapport aux appareils de la technique antérieure. Il permet en outre d'obtenir de très bonnes reproductions avec des sources 4 à 5 fois moins puissantes que celles de l'art connu, par exemple avec des sources de 5 KW. Il faut ajouter, comme déjà mentionné ci-dessus, qu'on peut, grâce à l'appareil selon l'invention, augmenter les formats maximaux utilisables pour atteindre par exemple un format de 20 x 25 cm pour l'original et 50 x 65 cm pour la reproduction. L'appareil selon l'invention trouve une application dans le domaine industriel : pour effectuer une reproduction, seule la source principale est obligatoire (figure 7), mais, pour faire de la photo-gravure, il est indispensable de prévoir en outre une source auxiliaire (figures 18 à 21).

Claims (14)

1. Appareil de reproduction photographique de documents transparents en noir ou en couleurs, du type comprenant une source lumineuse principale (33) colorée ou non, un condenseur (34), des objectifs (23, 35) interchangeables, des plans objet (24, 24') et image (25, 25') mobiles l'un par rapport à l'autre, caractérisé en ce que la source principale (33) est une source plane mise au point dans le plan de la pupille de l'objectif (35) et est constituée par une source de lumière (10), un disque en verre (11) à faces plan-parallèles ou plan-concave, dont l'une ou les deux faces sont dépolies, le condenseur (34) est constitué de deux lentilles (20, 21) à échelons travaillant pour leur foyer et l'infini, entre lesquelles est disposé un écran (22) correcteur des variations d'éclairement dans le plan image dues à l'inclinaison du pinceau utile sur l'axe du système, cet écran étant traversé perpendiculairement par le pinceau utile, et les éléments constitutifs de la source (33), du condenseur (34) et de l'objectif (35) utilisé sont fixes les uns par rapport aux autres et déplaçables d'un seul bloc relativement au document à reproduire en fonction de la focale dudit objectif (23, 35) et du format du document.
2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un diaphragme (12), comportant plusieurs trous (15, 16), des filtres colorés (18, 40) et des verres (41, 42) correcteurs d'aberrations chromatiques des lentilles à échelons (20, 21) sont placés contre le disque en verre dépoli (11).
3. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source de lumière (10) est constituée par une source XENON pulsée de forme hélicoïdale (50) entourée d'un tronc de cône (51) réfléchissant intérieurement et à l'intérieur de laquelle est disposé un cône (52) réfléchissant extérieurement, le verre dépoli (53) étant constitué par une lentille divergente.
4. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source de lumière (10) est constituée par une source XENON pulsée (50') à spires allongées, parallèles entre elles et disposées en quinconce suivant un plan de section transversal aux spires, la source étant logée dans un miroir (55) de section en forme d'auge.
5. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source de lumière (10) est constituée par une source XENON de forme hélicoïdale (87) derrière laquelle est disposé un miroir torique concave (84) réfléchissant intérieurement, dont les centres Ci et C2 sont légèrement décalés par rapport à l'axe de l'hélice constituant la source XENON (87).
6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la source XENON de forme hélicoïdale (87) est entourée par un miroir sphérique concave M, réfléchissant intérieurement, dont le centre C3 est situé sur l'axe de l'hélice constituant la source XENON.
7. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de correction du chromatisme des lentilles à échelons (20, 21) constitué par une lame de verre (41) dans laquelle est enchâssé un écran coloré (40).
8. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de correction du chromatisme des lentilles à échelons (20, 21) constitué par une lame (42) de dispersion convenable compensant le chromatisme pour l'ensemble du spectre.
9. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les deux lentilles à échelons (20, 21) sont identiques et travaillent avec un grandissement égal à 1.
10. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une source d'exposition auxiliaire (60) constituée par une source fluorescente annulaire (63) à luminance réglable sans changement de sa température de couleur, logée dans un boîtier (62) dans le fond duquel est disposé un élément (66) éclairé par ladite source fluorescente annulaire (63), un objectif formé par un ménisque (69) formant l'image de l'élément (66) éclairé dans le plan moyen de reproduction, un écran tubulaire (70) coaxial au ménisque (69) interposé entre la source annulaire (63) et ledit élément (66), et un tronc de cône (71) réfléchissant intérieurement pour supprimer l'effet d'oeil de chat au niveau de la pupille de sortie de l'objectif (69).
11. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une source d'exposition auxiliaire (60) constituée par une source fluorescente annulaire (63) à luminance réglable sans changement de sa température de couleur, logée dans un boîtier (62) dans le fond duquel est disposé un élément (66) éclairé par ladite source fluorescente annulaire (63), un objectif formé par un ménisque (69) formant l'image d'un écran correcteur du terme cos°α (73) placé contre et avant une lentille de champ (72) dont le foyer est confondu avec l'image de la pupille avant du ménisque (69), cette pupille avant étant constituée par la petite base d'un tronc de cône (71) réfléchissant intérieurement.
12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que l'élément éclairé uniformément est un écran blanc diffusant (66), plan ou sphérique dont la position est réglable suivant l'axe de la source, fluorescente annulaire (63).
, 13. Appareil selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que l'élément éclairé uniformément est un écran opalin (90) transparent à l'arrière duquel est disposé un écran opaque blanc (91) à dégradé radial comportant en son centre une ouverture (92) pour la mise en place d'une cellule photo-électrique (93) d'asservissement de l'intensité de la source fluorescente annulaire.
14. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre dans le plan de ladite pupille avant un diaphragme d'ouverture (74) variable suivi d'écrans colorés (76, 77).
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