DD236812A1 - METHOD AND DEVICE FOR COLOR CORRECTION OF OPTICAL DEVICES - Google Patents

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DD236812A1
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Peter Fischer
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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.The method according to the invention and a device for color correction of optical devices find application for the correction of the color rendering of the devices taking into account the differences of the various optical beam lengths in the device. An optimal color correction should be achieved for each output for image evaluation. The task to be solved is to provide a possibility to make a separately adjustable to each partial beam path correction. According to the invention, the object is achieved by determining the spectral transmission of each partial beam path and setting a corresponding correction value by means of a continuously adjustable correction element arranged in the illumination beam path.

Description

-2- 756 51-2- 756 51

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.The filter combinations are generated by means of at least one filter assembly, which is composed of two wedge-shaped, overlapping each other in the field of illumination beam path plates required for the correction of optically effective material. These plates are coupled to each other movably mounted so that the optically effective sum of the plate thicknesses can be changed continuously. In each case, the sums of the plate thickness remain the same at each point of the influenced beam path.

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.Advantageously, a filter assembly consists of two round, wedge-shaped plates, wherein the plates are rotatably supported by their circle centers and parallel to the optical axis of the illumination beam path extending axes. The opposing surfaces of the two plates are perpendicular to the optical axis of the illumination beam path. There are gear means which couple the rotation of the plates so that the plates are rotated in the same direction by equal amounts. In the initial position, the plates are arranged so that the filter wedges are rotated by 180 ° to each other. Discrete filter positions can be coded and assigned to specific partial beam paths or component combinations of the device, so that the adjustment can take place automatically. According to a further advantageous embodiment, the filter assembly consists of two wedge-shaped, rectangular plates which are mounted coupled linearly against each other. Their opposing surfaces are in turn arranged perpendicular to the optical axis of the illumination beam path.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the schematic drawing. Show it:

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.1: a microscope with a device according to the invention, FIG. 2: the individual parts of a device according to the invention, FIG. 3: the device according to FIG. 2 in plan view.

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.In FIG. 1, a light beam path 3 extends in a microscope 1 from a light source 2 to an object, not shown. An imaging beam path 4 passes through an objective 5, a magnification changer 6 and is divided by unillustrated beam splitting or deflecting elements into beam paths for the subjective observation 7, for the projection 8, for the photomicrograph 9 and for the TV reproduction. In the illumination beam path 3, two possibilities for the arrangement of a filter assembly 11 according to the invention are shown.

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.The individual beam paths or partial beam paths usually contain optical components with different spectral transmission. This results in color shifts of different sizes for the partial beam paths. The different lenses 5, the magnification changer 6 and optionally other components such as modulators, contrast devices u. ä. When equipped with different optical units also influence the radiation distribution in the receiver plane.

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.The filter assembly 11 according to the invention is arranged before the first beam splitting in partial beam paths, usually in the parallel beam path of the illumination 3. Starting from the spectral transmission of the respective partial beam path, z. B. determined by colorimetric method necessary for optimal correction filter thickness and then registered.

Wenn dieser Teilstrahlengang später eingeschaltet wird, wird manuell oder automatisch die entsprechende registrierte Arbeitsstellung der Filterbaugruppe 11 zugeordnet.If this partial beam path is turned on later, the corresponding registered working position of the filter assembly 11 is assigned manually or automatically.

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.Fig. 2 shows a device according to the invention in two working positions. Wedge plate pairs 12 and 13 are rotatably mounted in a housing, not shown, about axes 14,15. In the areas in which the individual plates of the wedge plate pairs 12 and 13 overlap, they are arranged in the illumination beam path 3 of the microscope 1. By an unillustrated gear each of the individual plates of the wedge plate pairs 12,13 are coupled together so that they can be rotated in the same direction by the same angle of rotation.

Durch gleichzeitiges Verdrehen der Keilplatten relativ zum Gehäuse um gleiche Drehwinkel werden im schraffiert dargestellten nutzbaren beeinflußten Strahlenquerschnitt unterschiedliche Dicken d = ύ·\ + d2 zwischen dmin = d1min + d2min (dargestellt im oberen Teil der Fig. 2) und dmax = d1max + d2max (dargestellt im unteren Teil der Fig. 2) für die Korrektur wirksam.By simultaneous rotation of the wedge plates relative to the housing by the same rotation angle usable shown by the hatched influenced beam cross-section of different thicknesses d = ύ · \ + d 2 between d m i n = d 1min + d 2m (shown in the upper part of FIG. 2) in and d max = d 1max + d 2m ax (shown in the lower part of FIG. 2) for correction.

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.The wedge plate pairs 12,13 consist e.g. from red filters 12 blue filters 13, whereby the transmission defects in the short-wave and long-wave visible range are relatively balanced, so that a uniform spectral transmittance of the device optics can be achieved.

Fig.3 zeigt die Draufsicht auf eine Filterkombination gemäß Fig. 2. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.3 shows the top view of a filter combination according to FIG. 2. Identical components are designated by the same reference numerals.

Für die Korrektur werden bauelemteabhängig ein oder mehrere Keilplattenpaare 12,13 im Beleuchtungsstrahlengang angeordnet.For the correction, one or more pairs of wedge plates 12, 13 are arranged in the illumination beam path in dependence on the design element.

Claims (4)

Patentansprüche:claims: 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.1. A method for color correction of optical devices with arranged in the illumination beam path filter elements, characterized in that the spectral transmission of a partial beam path of a device is determined that each of the optimum correction of the spectral transmission of this partial beam serving filter combination is determined and registered that with the turn the respective partial beam path, the corresponding filter combination is brought into the illumination beam path. 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.2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the filter combination consists of at least one filter assembly, which consists of two wedge-shaped, overlapping each other in the field of illumination beam path plates, composed of necessary for the correction of optically effective material, the so coupled against each other movable are stored, that the optically effective sum of the plate thicknesses can be changed continuously, wherein the sum of the plate thickness is the same at each point of the influenced beam path. 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.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the filter assembly consists of two round, wedge-shaped plates, wherein the plates are rotatably supported by their centers and parallel to the optical axis of the illumination beam path extending axes, and the opposing surfaces of the two plates run perpendicular to the optical axis of the illumination beam path and that means are provided to couple the rotation of the plates with each other. 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.4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the filter assembly consists of two wedge-shaped plates which are mounted linearly displaceable against each other and whose opposite surface s perpendicular to the optical axis of the Illumination Strahienganges. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention 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.The invention relates to a method and a device for color correction of optical devices with arranged in the illumination beam path filter elements. It is intended to correct the color rendering of the devices, taking into account differences in the different optical paths within the devices. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions 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.Known correction methods for the color reproduction of optical devices are directed by adjusting the spectral transmission of an optical device to match the radiation function required for the corresponding receiver. In general, only for a given optical beam path, the optimal correction, e.g. by filtering or by influencing the radiation function of the light source. According to DE-OS 2632341 the radiation function of the light source is reconstructed by an interference filter, which is arranged separately or applied to a surface of the optimal system. Due to the different components in the visual and camera beam path of the microscope, this correction can not ensure optimal color reproduction for both optical beam paths. It is furthermore known to produce a secondary light source by means of an adjustable combined area filter in combination with a light guide cable, by means of which a retardation of the color temperature or a coloring of the image is achieved. A disadvantage is the loss of light, due to the light guide cable and the necessary view of the fiber bundle to achieve a sufficiently homogeneous illuminated surface. 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.The automatic insertion of a conversion filter after measuring the red-blue portion of the illumination radiation is described in GB-PS 1197494. Here only differences of the object illumination are compensated by discrete correction states. The device-internal transmission is not taken into account. Ziel der ErfindungObject of the invention 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.The invention has the aim to avoid the disadvantages mentioned. In particular, a method and apparatus to be provided which enables an optimum color correction for each image viewing, recording or Bilda 1 swerteausgang. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention 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.The invention has for its object to provide for optical devices with arranged in the illumination beam path filter elements a possibility for separate adjustable to a respective partial beam path correction of the spectral transmission with low light losses. According to the invention the object is achieved in that the spectral transmission is determined in each case a partial radiation path of a device. In a second step, a filter combination serving to optimally correct the spectral transmission of this partial beam path is determined and registered experimentally or by calculation. When switching on the respective partial beam path is coupled as brought with the corresponding determined Filterkombi nation in the illumination beam path. 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.According to the invention, filter combiners are used for different partial beam paths (and thus different optimal components in the beam path ei η), which are arranged in the illumination beam path and can be continuously adjusted in pairs with respect to their optically effective thickness.
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