DD236812A1

DD236812A1 - Verfahren und vorrichtung zur farbkorrektur optischer geraete

Info

Publication number: DD236812A1
Application number: DD27585185A
Authority: DD
Inventors: Peter Fischer
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1985-05-02
Filing date: 1985-05-02
Publication date: 1986-06-18
Also published as: DE3606755A1

Abstract

Das erfindungsgemaesse Verfahren und eine Vorrichtung zur Farbkorrektur optischer Geraete findet Anwendung fuer die Korrektur der Farbwiedergabe der Geraete unter Beachtung der Differenzen der verschiedenen optischen Strahlengaenge im Geraet. Es soll eine optimale Farbkorrektur fuer jeden Ausgang zur Bildauswertung erzielt werden. Die zu loesende Aufgabe besteht darin, eine Moeglichkeit zu schaffen, eine separat auf jeden Teilstrahlgang einstellbare Korrektur vornehmen zu koennen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die spektrale Transmission jedes Teilstrahlenganges ermittelt und ein entsprechender Korrekturwert mittels eines kontinuierlich verstellbaren, im Beleuchtungsstrahlengang angeordneten Korrekturgliedes eingestellt wird.

Description

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Die Filterkombinationen werden mittels mindestens einer Filterbaugruppe erzeugt, die sich aus zwei keilförmigen, einander im Bereich des Beleuchtungsstrahlenganges überlappenden Platten aus zur Korrektur erforderlichen optisch wirksamen Material zusammensetzt. Diese Platten sind so miteinander gekoppelt bewegbar gelagert, daß die optisch wirksame Summe der Plattendicken kontinuierlich verändert werden kann. Dabei bleiben jeweils die Summen der Plattendicken an jeder Stelle des beeinflußten Strahlenganges gleich.

Vorteilhaft besteht eine Filterbaugruppe aus zwei runden, keilförmigen Platten, wobei die Platten um durch ihre Kreismittelpunkte und parallel zur optischen Achse des Beleuchtungsstrahlenganges verlaufende Achsen drehbar gelagert sind. Die einander gegenüberliegenden Flächen der beiden Platten verlaufen senkrecht zur optischen Achse des Beleuchtungsstrahlenganges. Es sind Getriebemittel vorhanden, die die Drehung der Platten so koppeln, daß die Platten gleichsinnig um gleiche Beträge verdreht werden. In der Ausgangsstellung sind die Platten so angeordnet, daß die Filterkeile um 180° zueinander verdreht sind. Diskrete Filterstellungen können codiert und bestimmten Teilstrahlengängen bzw. Bauelementekombinationen des Gerätes zugeordnet werden, so daß die Einstellung automatisch erfolgen kann. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besteht die Filterbaugruppe aus zwei keilförmigen, rechteckigen Platten, die gekoppelt geradlinig gegeneinander verschiebbar gelagert sind. Ihre einander gegenüberliegenden Flächen sind wiederum senkrecht zur optischen Achse des Beleuchtungsstrahlenganges angeordnet.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: ein Mikroskop mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig.2: die Einzelteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig.3: die Vorrichtung nach Fig. 2 in der Draufsicht.

In Fig. 1 verläuft in einem Mikroskop 1 von einer Lichtquelle 2 ausgehend ein Beleuchtungsstrahlengang 3 zu einem nicht dargestellten Objekt. Ein Abbildungsstrahlengang 4 verläuft durch ein Objektiv 5, einen Vergrößerungswechsler 6 und wird durch nicht dargestellte Strahlenteilungs- bzw. Umlenkelemente in Strahlengänge für die subjektive Beobachtung 7, für die Projektion 8, für die Mikrofotografie 9 und für die TV-Wiedergabe aufgeteilt. Im Beleuchtungsstrahlengang 3 sind zwei Möglichkeiten zur Anordnung einer erfindungsgemäßen Filterbaugruppe 11 dargestellt.

Die einzelnen Strahlengänge bzw. Teilstrahlengänge enthalten in der Regel optische Bauelemente mit unterschiedlicher spektraler Transmission. Daraus resultieren Farbverschiebungen unterschiedlicher Größe für die Teilstrahlengänge. Die unterschiedlichen Objektive 5, der Vergrößerungswechsler 6 sowie gegebenenfalls weitere Bauelemente wie Modulatoren, Kontrasteinrichtungen u. ä. beeinflussen bei Bestückung mit verschiedenen optischen Baueinheiten ebenfalls die Strahlungsverteilung in der Empfängerebene.

Die erfindungsgemäße Filterbaugruppe 11 wird vor der ersten Strahlenteilung in Teilstrahlengänge, in der Regel im parallelen Strahlengang der Beleuchtung 3 angeordnet. Ausgehend von der spektralen Transmission des jeweiligen Teilstrahlenganges wird, z. B. durch farbmetrische Verfahren die zur optimalen Korrektur notwendige Filterdicke ermittelt und danach registriert.

Wenn dieser Teilstrahlengang später eingeschaltet wird, wird manuell oder automatisch die entsprechende registrierte Arbeitsstellung der Filterbaugruppe 11 zugeordnet.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in zwei Arbeitsstellungen. Keilplattenpaare 12 und 13 sind in einem nicht dargestellten Gehäuse um Achsen 14,15 drehbar gelagert. In den Bereichen, in denen die einzelnen Platten der Keilplattenpaare 12 und 13 überlappen, sind sie im Beleuchtungsstrahlengang 3 des Mikroskopes 1 angeordnet. Durch ein nicht dargestelltes Getriebe sind jeweils die einzelnen Platten der Keilplattenpaare 12,13 so miteinander gekoppelt, daß sie sich gleichsinnig um gleiche Drehwinkel verdrehen lassen.

Durch gleichzeitiges Verdrehen der Keilplatten relativ zum Gehäuse um gleiche Drehwinkel werden im schraffiert dargestellten nutzbaren beeinflußten Strahlenquerschnitt unterschiedliche Dicken d = ύ·\ + d₂ zwischen d_mi_n = d_1min + d_2min (dargestellt im oberen Teil der Fig. 2) und d_max = d_1max + d_2max (dargestellt im unteren Teil der Fig. 2) für die Korrektur wirksam.

Die Keil plattenpaare 12,13 bestehen z.B. aus Rotfiltern 12 Blaufiltern 13, wodurch die Transmissionsdefekte im kurzwelligen und langwelligen sichtbaren Bereich relativ ausgeglichen werden, so daß eine gleichmäßige spektrale Durchlässigkeit der Geräteoptik erreichbar ist.

Fig.3 zeigt die Draufsicht auf eine Filterkombination gemäß Fig. 2. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Für die Korrektur werden bauelemteabhängig ein oder mehrere Keilplattenpaare 12,13 im Beleuchtungsstrahlengang angeordnet.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Farbkorrektur optischer Geräte mit im Beleuchtungsstrahlengang angeordneten Filterelementen, gekennzeichnet dadurch, daß die spektrale Transmission jeweils eines Teilstrahlenganges eines Gerätes ermittelt wird, daß jeweils eine der optimalen Korrektur der spektralen Transmission dieses Teilstrahlenganges dienenden Filterkombination ermittelt und registriert wird, daß mit dem Einschalten des jeweiligen Teilstrahlenganges die entsprechende Filterkombination in den Beleuchtungsstrahlengang gebracht wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß Filterkombination aus mindestens einer Filterbaugruppe besteht, die sich aus zwei keilförmigen, einander im Bereich des Beleuchtungsstrahlenganges überlappenden Platten, aus zur Korrektur erforderlichen optisch wirksamem Material zusammensetzt, die so gegeneinander gekoppelt bewegbar gelagert sind, daß die optisch wirksame Summe der Plattendicken kontinuierlich verändert werden kann, wobei die Summen der Plattendicken an jeder Stelle des beeinflußten Strahlenganges gleich ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Filterbaugruppe aus zwei runden, keilförmigen Platten besteht, wobei die Platten um durch ihre Mittelpunkte und parallel zur optischen Achse des Beleuchtungsstrahlenganges verlaufende Achsen drehbar gelagert sind, und die einander gegenüber liegenden Flächen der beiden Platten senkrecht zur optischen Achse des Beleuchtungsstrahlenganges verlaufen und daß Mittel vorhanden sind, die Drehung der Platten miteinander zu koppeln.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Filterbaugruppe aus zwei keilförmigen Platten besteht, die geradlinig gegeneinander verschiebbar gelagert sind und deren einander gegenüberliegende Fläch en senkrecht zur optischen Achse des Beleuchtungsstrahienganges verlaufen.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Farbkorrektur optischer Geräte mit im Beleuchtungsstrahlengang angeordneten Filterelementen. Sie ist vorgesehen für die Korrektur der Farbwiedergabe der Geräte unter Beachtung von Differenzen der verschiedenen optischen Strahlengänge innerhalb der Geräte.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannte Korrekturverfahren für die Farbwiedergabe optischer Geräte sind darauf gerichtet, durch die Beeinflussung der spektralen Transmission eines optischen Gerätes die Strahlungsfunktion der für den entsprechenden Empfänger erforderlichen anzugleichen. Dabei gelingt es im allgemeinen nur für einen bestimmten optischen Strahlengang, die optimale Korrektur z.B. durch Filterung oder durch Beeinflussung der Strahlungsfunktion der Lichtquelle zu erreichen. Nach der DE-OS 2632341 wird die Strahlungsfunktion der Lichtquelle durch ein Interferenzfilter rekonstruiert, das separat angeordnet oder auf eine Fläche des optimalen Systems aufgebracht ist. Auf Grund der unterschiedlichen Bauelemente im visuellen und Kamera-Strahlengang des Mikrokopes kann diese Korrektur nicht für beide optische Strahlengänge optimale Farbwiedergabe sichern. Es ist weiterhin bekannt, durch ein stellbares kombiniertes Flächenfilter in Kombination mit einem Lichtleitkabel eine Sekundärlichtquelle zu erzeugen, durch die eine Verzögerung der Farbtemperatur oder eine Kolorierung des Bildes erreicht wird. Nachteilig wirken Lichtverluste, bedingt durch das Lichtleitkabel und die notwendige Auffassung des Faserbündels zur Erzielung einer hinreichend homogenen ausgeleuchteten Fläche.

Die automatische Einfügung eines Konversionsfilters nach Messung des Rot-Blau-Anteils der Beleuchtungsstrahlung wird in der GB-PS 1197494 beschrieben. Hierbei werden lediglich Unterschiede der Objektbeleuchtung durch diskrete Korrekturzustände ausgeglichen. Die geräteinterne Transmission wird nicht berücksichtigt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, die genannten Nachteile zu vermeiden. Insbesondere sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die eine optimale Farbkorrektur für jeden Bildbetrachtungs-, Bildaufzeichnungs- oder Bilda¹ swerteausgang ermöglicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für optische Geräte mit im Beleuchtungsstrahlengang angeordneten Filterelementen eine Möglichkeit zur separaten auf einen jeweiligen Teilstrahlengang einstellbaren Korrektur der spektralen Transmission mit geringen Lichtverlusten zu schaffen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die spektrale Transmission jeweils eines Teilstrahlungsganges eines Gerätes ermittelt wird. In einem zweiten Schritt wird experiementell oder rechnerisch eine der optimalen Korrektur der spektralen Transmission dieses Teilstrahlenganges dienende Filterkombination ermittelt und registriert. Beim Einschalten des jeweiligen Teilstrahlenganges wird gekoppelt da mit die entsprechende ermittelte Filterkombi nation in den Beleuchtungsstrahlengang gebracht.

Erfindungsgemäß werden für verschiedene Teilstrahlengänge (und damit unterschiedliche in den Strahlengang ei η bezogene optimale Bauelemente) Filterkombinationen verwendet, die im Beleuchtungsstrahlengang angeordnet sind und bezüglich ihrer optisch wirksamen Dicke jeweils paarweise kontinuierlich eingestellt werden können.