DD203983A1 - INTERFERENCE FILTER - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Interferenzfilter fuer konvergent einfallende Lichtstrahlen, der in spektral arbeitenden Aufnahmesystemen, Abtastsystemen oder Beleuchtungseinrichtungen zum Einsatz kommen kann. Mit einem erfindungsgemaeszen Interferenzfilter kann ueber die gesamte Filterflaeche fuer konvergent einfallende Lichtstrahlen eine gleiche Transmission realisiert werden.Auf ein Traegermaterial ist ein Wechselschichtsystem aufgebracht, das ausgehend vom Beruehrungspunkt des senkrecht auftreffenden Lichtstrahls in jeder Schicht radial nach auszen eine kontinuierlich verlaufende Dickenzunahme besitzt.Die Dickenzunahme Delta d verlaeuft in Abhaengigkeit vom Einfallswinkel Alpha der Lichtstrahlen nach der Vorschrift (Formel) wobei N eine das Wechselschichtsystem charakterisierende Konstante ist.The invention relates to an interference filter for convergent incident light beams, which can be used in spectrally operating recording systems, scanning systems or lighting devices. With an interference filter according to the invention, a same transmission can be realized over the entire filter surface for convergent incident light beams. A change layer system is applied to a carrier material which has a continuously increasing thickness increase radially from the point of contact of the vertically incident light beam in each layer. The thickness increase delta Depending on the angle of incidence α d, the light rays run according to the rule (formula) where N is a constant characterizing the alternating layer system.
Description
2 3 6 4 72 3 6 4 7
Titel der Erfindung: Interferenzfilter Title of the Invention: Interference Filter
Die Erfindung betrifft ein Interferenzfilter für konvergent einfallende Lichtstrahlen, der in spektral arbeitenden Aufnahmesystemen, Abtastsystemen oder Beleuchtungseinrichtungen zum Einsatz kommen kann.The invention relates to an interference filter for convergent incident light beams, which can be used in spectrally operating recording systems, scanning systems or lighting devices.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Char act eristic of the known technical solutions:
Es ist bekannt, daß sich der Bereich der spektralen Trans mission von. Interferenzfiltern bei Lichte infallsvvinke InIt is known that the range of spectral trans mission of. Interference filters at light incident vents In
cC ^ 0° in Richtung kurze Wellen, gegenüber dem Transmissionsbereich bei cC = 0°, verschiebt. cC ^ 0 ° in the direction of short waves, relative to the transmission range at cC = 0 ° shifts.
Diese Problematik der Verschiebung des Transmissionsbereiches von Interferenzfiltern bei schräger Durchstrahlung wird u.a. in der Erfindungsbeschreibung OS 21 36 266 dargestellt.This problem of shifting the transmission range of interference filters in oblique transmission is u.a. in the invention description OS 21 36 266 shown.
Auf Grund der geometrischen Anordnung des Interferenfil~ ters im Strahlengang eines Aufnahmesystems und der damit verbundenen unterschiedlich schrägen Durchstrahlung des Interferenzfilters kommt es dazu, daß in jedem Bildpunkt ein anderer spektraler Transmissionsbereich wirksam wird. Dieser nachteilige Effekt ist in den Randzonen der fotografischen Aufnahme besonders stark ausgeprägt, da hier der Lichteinfallswinkel cC gegenüber dem Zentrum mit oC = 0 am größten ist. Bei der Auswertung solcher Aufnahmen kann es zu Pehlinterpretationen kommen.Due to the geometrical arrangement of the interference filter in the beam path of a recording system and the associated different oblique irradiation of the interference filter, a different spectral transmission range becomes effective in each pixel. This adverse effect is particularly pronounced in the fringes of the photographic recording due to the angle of incidence cC over the center oC = 0 is greatest here. In the evaluation of such recordings can lead to Pehlinterpretationen.
O A ΠΓ7 AC: ." -i ..-. 5J. ·Ό -! *;5 9 .\_ OA ΠΓ7 AC:. "-I ..-. 5J. · Ό -! *; 5 9. \ _
L· «J U «4 / U %J L · «J U« 4 / U % J
In der Präzis wird versucht durch die Wahl geeigneter hoch- und niedrigbrechender Materialien bzw. die Wahl geeigneter Schichtsysteme einen möglichst hohen effektiven Brechungsindex des Schichtsystems zu erhalten, um dadurch die Verschiebung des Bereiches der spektralen Transmission möglichst gering zu halten. Diese Variante der Minimierung der Verschiebung sind jedoch durch die Materialien Grenzen gesetzt. Eine Lösung wie die Verschiebung des Transmissionsbereiches von Interferenzfiltern bei schräger Durchstrahlung zu umgehen ist, wird in der Erfindungsbeschreibung OS 21 36 299 vorgestellt. Der in dieser Erfindungsbeschreibung dargestellte Interferenzfilter für konvergent einfallende Lichtstrahlen ist so aufgebaut, daß die Ein- und Austrittsflächen des Trägermaterials so gekrümmt sind, daß diese Flächen überall unter gleichem Winkel von den einfallenden Lichtstrahlen getroffen werden. Die genannte Lösung ist jedoch technologisch schwer zu realisieren, da ganz spezielle und komplizierte gerätetechnische Voraussetzungen erforderlich sind, um über die gesamte gekrümmte Oberfläche des Trägermaterials absolut gleichdicke Wechselschichten aufzubringen.Precision attempts to obtain the highest possible effective refractive index of the layer system by selecting suitable materials of high and low refractive index or the choice of suitable layer systems, thereby minimizing the shift in the range of the spectral transmission. However, this variant of minimizing the displacement is limited by the materials. A solution how to avoid the shift of the transmission range of interference filters in oblique transmission is presented in the invention description OS 21 36 299. The interference filter for convergent incident light beams shown in this description of the invention is constructed so that the input and output surfaces of the substrate are curved so that these surfaces are struck everywhere at the same angle by the incident light beams. However, said solution is technologically difficult to implement, since very special and complicated technical equipment requirements are required in order to apply over the entire curved surface of the substrate absolutely uniform thickness alternating layers.
Ziel der Erfindung ist es, ,mit geringstem Aufwand ein Interferenzfilter herzustellen, dessen Transmission über die gesamte Filterfläche für konvergent einfallende Lichtstrahlen gleich ist.The aim of the invention is to produce an interference filter with minimal effort, whose transmission over the entire filter surface is the same for convergent incident light beams.
Wesen der Erfindung:Essence of the invention:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Interferenzfilter zu schaffen, bei dem in j-edem Punkt der Pläche der gleiche Transmissionsbereich realisiert wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Interferenzfilter für konvergent einfallende Lichtstrahlen, bei dem ein Trägermaterial mit einem Wechselschichtsystem vorhanden ist, dadurch gelöst, daß das Wechselschichtsystem ausgehend vom Berührungspunkt des senkrecht auftretenden Lichtstrahls in .jeder Schicht radial nach außen eine kontinuierlich verlaufende Dickenzunahme aufweist, und daß die Dickenzunahme /^d The invention has for its object to provide an interference filter, in which in each point of the Pläche the same transmission range is realized. According to the invention, this object is achieved in an interference filter for convergent incident light beams, in which a carrier material with a alternating layer system, achieved in that the alternating layer system, starting from the point of contact of the perpendicularly occurring light beam in .jeder layer radially outward has a continuously increasing thickness increase, and that the increase in thickness / ^ d
in Abhängigkeit vom Einfallswinkel oC der Lichtstrahlen nach der Vorschriftdepending on the angle of incidence oC of the light rays according to the regulation
A _ A _
erfolgt, wobei Ή eine das Wechselschichtsyatem charakterisierende Konstante darstellt.where Ή is a constant characterizing the alternating layer sate .
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit geringem Aufwand ein Interferenzfilter hergestellt werden kann, dessen Transmission über die gesamte Pilterflache für konvergent einfallende Lichtstrahlen gleich ist.The main advantage of the invention is that with little effort an interference filter can be made, the transmission over the entire surface of the pothole for convergent incident light rays is the same.
Ausführungsbeispiel:Embodiment:
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigtThe invention will be explained below with reference to an embodiment. In the accompanying drawing shows
Pig. 1 eine schematische Darstellung eines Interferenzfilters gemäß der Erfindung in einem konvergentenPig. 1 is a schematic representation of an interference filter according to the invention in a convergent one
Strahlengang einer Lichtquelle.Beam path of a light source.
In dem Schema nach Pig. 1 ist.eine Punktlichtquelle 1 mit konvergenten Strahlengang, eine Blende 2 und ein Interferenzfilter 3j bestehend aus einem Wechselschichtsystem 4 und ei-In the scheme after Pig. 1 is a point light source 1 with convergent beam path, a diaphragm 2 and an interference filter 3j consisting of a shift layer system 4 and an
IQ nem Träger 5 dargestellt. Der konvergente Strahlengang der Punktlichtquelle 1 wird durch die Blende 2 begrenzt und somit ein maximaler Lichteinfallswinkel cC maz für den Interferenzfilter 3 festgelegt. Wie aus Pig. 1 ersichtlich,, .nimmt die Dicke d des Wechselschichtsystems 4 von einem Zentrum 7 ausgehend nach außen kontinuierlich zu. Jeder beliebige Lichtstrahl 6 des konvergenten Strahlenbündels,, dem ein Lichteinfallswinkel oCx zugeordnet ist, soll den gleichen Bereich der spektralen Transmission wie das Zentrum 7 des Interferenzfilters 3 haben. Im Zentrum 7 mit einem Lichteinfallswinkel oC = 0 wird das Wechselschichtsystem 4 für die Schwerpunktwellenlänge A0 aufgebaut. Das Wechselschichtsystem 4 kann dabei folgende Struktur haben: IQ nem carrier 5 shown. The convergent beam path of the point light source 1 is limited by the diaphragm 2 and thus sets a maximum light incidence angle cC maz for the interference filter 3. Like from Pig. 1, the thickness d of the alternating layer system 4 continuously increases towards the outside from a center 7. Any light beam 6 of the convergent beam, which is assigned a light incidence angle oC x , should have the same range of the spectral transmission as the center 7 of the interference filter 3. In the center 7 with a light incidence angle oC = 0, the alternating layer system 4 is constructed for the centroid wavelength A 0 . The alternating layer system 4 can have the following structure:
G 10 ( HL ) 2 H 10 ( LH ) AG 10 (HL) 2 H 10 (LH) A
4L «J U H / U O4L "J U H / U O
G - Glasträger A - LuftG - glass carrier A - air
H - ^q / _ Schicht eines Materials mit hohem Brechungsindex L ~ 0A ~ Schicht eines Materials mit niedrigem BrechungsindesH - ^ q / _ Layer of high refractive index material L ~ 0 A ~ Layer of low refractive index material
Der effektive Brechungsindex des gesamten Interferenzschichtsystems sei II, (d.h. Έ ist eine Konstante, die das Wechselschichtsystem 4 charakterisiert) wobei seine Dicke d durch Aq definiert wird.Let the effective refractive index of the entire interference layer system be II, (ie, Έ is a constant characterizing the alternating layer system 4) with its thickness d defined by Aq.
Pur jeden beliebigen Punkt des Interferenzfilters 3 niit dem diesem Punkt zugeordneten Lichteinfallswinkel C1Cx-( 0 ^- cC-χ ^ oCmQX ) wird die Dicke d des Wechselschichtsystems 4 und damit der Bereich der spektralen Transmission zunächst für einen theoretischen Lichtstrahl mit dem Lichteinfallswinkel aC = 0° durch die Wellenlänge Λ χ = Λ Q -j- Δ A festgelegt. Dabei wirdAt any point of the interference filter 3 with the light incidence angle C 1 C x - ( 0 ^ - cC-χ ^ oC mQX ) assigned to this point, the thickness d of the alternating layer system 4 and thus the spectral transmission range is first determined for a theoretical light beam Light incidence angle aC = 0 ° determined by the wavelength Λ χ = Λ Q -j- Δ A. It will
Ay gerade so gewählt, daß durch den tatsächlich einfallenden Lichtstrahl 6 mit einem Lichteinfallswinkel gegenüber dem theoretischen Lichtstrahl mit dem Lichteinfallswinkel oC = 0 und die damit verbundene Verschiebung des Bereichs der spektralen Transmission in Richtung kurze Wellen den Betrag Δ A kompensiert. Da für einen Interferenzfiltertyp Έ als Systemkonstante feststeht und je nach Anwendungsziel ausgewählt wird, ist damit die Dicke der /U. ~ Schichten bzw, die Dicke d des Wechselschichtsystems 4 an jedem beliebigen Punkt des Interferenzfilters 3 durch die BeziehungAy just chosen so that compensated by the actual incident light beam 6 with a light incidence angle with respect to the theoretical light beam with the light incidence angle oC = 0 and the associated shift of the range of the spectral transmission in the direction of short waves the amount Δ A. Since for an interference filter type Έ is fixed as a system constant and is selected according to the application target , so is the thickness of the / U. Layers or, the thickness d of the alternating layer system 4 at any point of the interference filter 3 by the relationship
~\j 1 -f sin CCx W ~ \ j 1 -f sin CC x W
V /ν j V / ν j
bekannt.known.
Somit kommt es bei dem erfindungsgemäßen Interferenzfilter 3 in jedem Punkt durch den tatsächlich einfallenden Lichtstrahl 6 mit dem Lichteinfallswinkel cCx zu einer Verschiebung der Schwerpunktswellenlänge des Bereichs der spektralen Transmission von A^ zu Aq den Bereich der spektralenThus, in the interference filter 3 according to the invention, the actual incident light beam 6 with the light incidence angle cC x results in a shift of the centroid wavelength of the spectral transmission range from A 1 to Aq the spectral range
Transmission, .der im Zentrum 7 realisiert wird. D.h. bei einer Dickenzunähme A dTransmission, .der in the center 7 is realized. That is, with a thickness increase A d
Ad = dAd = d
bezüglich der Dicke d im Zentrum 7 des Wechselschichtsystems 4 wird gewährleistet, daß in jedem Punkt des Interferenzfilters 3 der gleiche Bereich der spektralen Transmission bei konvergent einfallenden Lichtstrahlen realisiert wird.With respect to the thickness d in the center 7 of the alternating layer system 4 it is ensured that in each point of the interference filter 3 the same range of the spectral transmission is realized with convergent incident light beams.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD23647681A DD203983A1 (en) | 1981-12-31 | 1981-12-31 | INTERFERENCE FILTER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD23647681A DD203983A1 (en) | 1981-12-31 | 1981-12-31 | INTERFERENCE FILTER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD203983A1 true DD203983A1 (en) | 1983-11-09 |
Family
ID=5536019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD23647681A DD203983A1 (en) | 1981-12-31 | 1981-12-31 | INTERFERENCE FILTER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD203983A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1621903B2 (en) † | 2004-07-05 | 2010-07-28 | OC Oerlikon Balzers AG | Night vision device for vehicles |
-
1981
- 1981-12-31 DD DD23647681A patent/DD203983A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1621903B2 (en) † | 2004-07-05 | 2010-07-28 | OC Oerlikon Balzers AG | Night vision device for vehicles |
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