DE188711T1

DE188711T1 - Linse mit spektralfilter und unterschiedlicher abblendung fuer verschiedene wellenlaengen.

Info

Publication number: DE188711T1
Application number: DE198585115305T
Authority: DE
Inventors: William T. Concord Ma 01742 Plummer
Original assignee: Polaroid Corp
Current assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1985-12-03
Publication date: 1986-11-06
Also published as: EP0188711A3; DE3585949D1; EP0188711B1; JPS61154391A; JP2519203B2; EP0188711A2; CA1247422A; US4687926A

Claims

Patentansprüche:

1. Apparat,der folgende Bestandteile umfaßt: 5

eine lichtempfindliche Vorrichtung, die als Funktion der spektralen Zusammensetzung einer darauf einfallenden Strahlung anspricht;

ein optischer Aufbau, der derart ausgebildet und angeordnet ist, daß eine von einem gegebenen Sichtfeld aus gehende Szenenstrahlung gesammelt und auf die lichtempfindliche Vorrichtung gerichtet wird; und

eine Spektralfilteranordnung, die im wesentlichen an der Stelle der Aperturblendenöffnung des optischen Aufbaus angeordnet ist, damit die spektrale Zusammensetzung der durch den optischen Aufbau hindurchtretenden Strahlung in wenigstens zwei spektrale Zonen aufgeteilt wird, die unterschiedliche spektrale Zusammen-

Setzungen und unterschiedliche Blendenwerte besitzen und die dann gleichzeitig auf die lichtempfindliche Vorrichtung durch den optischen Aufbau gerichtet werden, wodurch die spektrale Zusammensetzung der die lichtempfindliche Vorrichtung erreichenden Strahlung durch die Spektralfilteranordnung so gesteuert wird, daß eine gewünschte Änderung im Ansprechen der lichtempfindlichen Vorrichtung erreicht wird.

2. Apparat nach Anspruch 1, der zwei Lamellen umfaßt, welche eine Strahlungsabtast-Durchlaßblendenöffnung in der Nähe der Aper türblende definieren und so angeordnet und aufgebaut sind, daß ein erster Abschnitt der Blendenöffnung die eine der Spektralzonen definiert und der zweite Abschnitt der Blendenöffnung die zweite Spektralzone definiert.

3. Apparat nach Anspruch 2, bei welchem die eine Spektralzone kein Filter besitzt, während die zweite Spektralzone ein Spektralfilter umfaßt.

4. Apparat nach Anspruch 3, bei welchem das Spektralfilter ein für blaue Wellenlängen durchlässiges Bandpaßfilter ist.

5. Apparat nach Anspruch 4, bei welchem das Bandpaßfilter für blaue Wellen so angeordnet ist, daß die ungefilterte Zone umschlossen wird.

6. Apparat nach Anspruch 1, bei welchem eine der Spektralzonen ungefiltert ist und eine zweite der Spektralzonen ein Spektralfilter umfaßt.

7. Apparat nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß das Spektralfilter die ungefilterte Spektralzone umschließt.

8. Apparat nach Anspruch 6,

bei welchem das Spektralfilter ein für blaue Wellenlängen durchlässiges Bandpaßfilter ist.

9. Lichtempfindlicher Apparat, welcher folgende Bestandteile umfaßt:

eine lichtempfindliche Vorrichtung, welche ein Ausgangssignal oder einen Ausgang mit einer Charakteristik liefert, die sich als Funktion der Strahlungsleistung und der Wellenlänge ändert, die auf eine lichtempfindliche Oberfläche davon auftrifft;

einen optischen Aufbau, der in Bezug auf die lichtempfindliche Vorrichtung ausgebildet und angeordnet ist und Szenenstrahlung aus einem gegebenen Sichtfeld sammelt und auf die lichtempfindliche Oberfläche richtet; und

eine spektrale Filteranordnung, die dem optischen Aufbau zugeordnet ist, um gleichzeitig die Zusammensetzung

der spektralen Energie zu ändern, die auf die lichtempfindliche Oberfläche auffällt und um diese in wenigstens zwei Spektralzonen zu teilen, die jeweils unterschiedliche Proportionen von Wellenlängen besitzen, wobei die Filteranordnung im wesentlichen an einer Aper türblendenöffnung des optischen Aufbaus befindlich ist, so daß der optische Aufbau mit verschiedenen Blendengrößen für die unterschiedlichen Wellenlängenanteile versehen ist, so daß die spektrale Zusammensetzung der einfallenden Strahlung, die die Oberfläche erreicht, durch diese Zonen so gesteuert wird, daß eine gewünschte Änderung der resultierenden Ausgangscharakteristik der lichtempfindlichen Vorrichtung erreicht wird.

10. Apparat nach Anspruch 9, bei welchem die spektrale Filter einrichtung wenigstens ein Spektralfilter aufweist, welches stationär an der Apertür blende angeordnet ist, wobei das Filter ringförmig ausgebildet ist und die Grenzen einer nichtgefilterten ersten Zentralzone und einer zweiten Umgebungszone definiert, welche Umgebungszone das Ringfilter und die Zentralzone einschließt.

11. Apparat nach Anspruch 10, bei welchem die Spektralfiltereinrichtung im wesentlichen ausschließlich blaue Wellenlängen durchläßt, während eine nichtgefilterte Zentralzone den Bereich sichtbarer Spektralfrequenzen einschließlich der blauen Wellenlängen hindurchtreten läßt, wodurch die zweite Zone eine Blendengröße besitzt, die von der ersten Zone unterschiedlich ist

und zwar derart, daß die durch die zweite Zone übertragenen roten und grünen Wellenlängen im allgemeinen ein schärferes optisches Bild erzeugen als die blauen Wellenlängen, die durch beide Zonen hindurchgelassen werden.

12. Apparat nach Anspruch 10, bei welchem der optische Aufbau einen Abschnitt aufweist, der gut im Hinblick auf Aberrationen der Zentralzone korrigiert ist und der weniger gut korrigiert ist für jenen Abschnitt der zweiten Zone, der die zentrale Zone umschließt.

13. Apparat nach Anspruch 9, bei welchem die spektrale Filtereinrichtung einen Verschlußlamellenaufbau besitzt, der zwischen einer wirksamen und einer unwirksamen Stellung beweglich ist und eine Blendenöffnung besitzt, die über der lichtempfindlichen Oberfläche an der Apertürblendenöffnung liegt, wobei die FiItereinrichtung ein Spektralfilter besitzt, das dem Verschlußlamellenaufbau derart zugeordnet ist, daß während der Bewegung des Verschlußlamellenaufbaus das Filter mehrere Spektralzonen erzeugt, von denen jede den optischen Aufbau mit unterschiedlichen Blendenöffnungen für jede Spektralzone versieht.

14. Apparat nach Anspruch 9, bei welchem die spektrale Filtereinrichtung eine Abtastverschlußanordnung mit zwei gegensinnig hin- und herlaufenden Lamellen aufweist, wobei jede Lamelle eine Blendenöffnung be-

sitzt und den Blendenöffnungen Spektralfilter zugeordnet sind, wobei jedes der Spektralfilter so angeordnet und ausgebildet ist, daß es mit der anderen Blendenöffnung so zusammenwirkt, daß während der
Gegenbewegung der Lamellen die Filter zusammen zwei Spektralzonen definieren, wobei die zwei Zonen eine allgemein zentrale erste Zone und eine zweite Zone
aufweisen, die einen Abschnitt besitzt, der die
erste Zone umschließt und diese umfaßt.
10

15. Apparat nach Anspruch 14, bei welchem die Spektralfilter so zusammenwirken, daß die Zentralzone spektral nicht gefiltert wird und daß der umgebende Abschnitt spektralgefiltert wird und eine allgemein

ringförmige Gestalt besitzt.

16. Apparat nach Anspruch 15, bei welchem das Spektralfilter im wesentlichen ausschließlich blaue Wellenlängen durchläßt.

17. Apparat zur Verbesserung eines Bildes, der folgende Bestandteile umfaßt:

eine Reihe ladungsgekoppelter Vorrichtungen, die einen Ausgang mit einer Charakteristik liefern, die
sich als Funktion der Strahlungsleistung und der
Wellenlänge ändert, die auf lichtempfindliche Oberflächen hiervon auftreffen;

einen optischen Aufbau, der gegenüber den ladungs-

gekoppelten Einrichtungen angeordnet ist und die Szenenstrahlung aus einem gegebenen Sichtfeld sammelt und auf die lichtempfindlichen Oberflächen richtet; und
5

eine spektrale Filtereinrichtung, um gleichzeitig die Zusammensetzung spektraler Energie, die auf die Oberflächen auffällt, in wenigstens zwei spektrale Zonen auszufiltern, wobei jede Zone unterschiedliche Gruppen von Wellenlängen durchläßt, wobei die Filtereinrichtung im wesentlichen an der Stelle der Aperturblende des optischen Aufbaus angeordnet ist, so daß der optische Aufbau mit unterschiedlichen Blendenwerten für jede unterschiedliehe Gruppe von Wellenlängen derart ausgestattet wird, daß die spektrale Zusammensetzung der auf die Oberflächen einfallenden Strahlung durch diese Zonen so gesteuert wird, daß eine gewünschte Ladung in der Ausgangscharakteristik der ladungsgekoppelten Einrichtungen auftritt.

18. Verfahren zur Steuerung der auf eine lichtempfindliche Vorrichtung auftreffenden Szenenstrahlung als Funktion der spektralen Zusammensetzung der auffallenden Strahlung;

es wird ein optischer Aufbau derart angeordnet, daß die Szenenstrahlung von einem gegebenen Sichtfeld gesammelt und auf die lichtempfindliche Vorrichtung entworfen wird; und

es wird eine spektrale Filtervorrichtung im wesentlichen im Bereich der Aperturblendenöffnung des optischen Aufbaus angeordnet, um die spektrale Zusammensetzung der den optischen Aufbau durchlaufenden Strahlung in wenigstens zwei spektrale Zonen aufzuteilen, die unterschiedliche spektrale Zusammensetzungen und unterschiedliche Blendenwerte besitzen und die dann gleichzeitig auf die lichtempfindliche Vorrichtung durch den optischen Aufbau gerichtet werden, wodurch die spektrale Zusammensetzung der die lichtempfindliche Vorrichtung erreichenden Strahlung durch die spektrale Filtereinrichtung so gesteuert wird, daß eine gewünschte Änderung im Ansprechen der lichtempfindlichen Vorrichtung erreicht wird.

19. Verfahren zur Änderung einer Ausgangscharakteristik einer lichtempfindlichen Vorrichtung, die einen Ausgang mit einer Charakteristik liefert, welche sich als Funktion der Strahlungsleistung und der Wellenlänge ändert, die auf einer lichtempfindlichen Oberfläche der Vorrichtung auftreffen, welches die folgenden Schritte umfaßt:

es wird ein optischer Aufbau gegenüber der lichtempfindlichen Vorrichtung so angeordnet, daß Szenenstrahlung aus einem gegebenen Sichtfeld gesammelt und auf die lichtempfindliche Oberfläche gerichtet wird; und

es wird eine spektrale Filtereinrichtung an der Stelle einer Aperturblende des optischen Aufbaus angeordnet, um gleichzeitig die Zusammensetzung der Spektralenergie, die auf die lichtempfindliche Oberfläche auffällt, in wenigstens zwei Spektralzonen abzuwandeln, von denen jede unterschiedliche Proportionen von Wellenlängen durchläßt und die den optischen Aufbau mit entsprechend unterschiedlichen Blendengrößen derart versehen, daß die spektrale Zusammensetzung des auf die Oberfläche einfallenden Lichtes so geändert wird, daß eine gewünschte Änderung der Ausgangscharakteristik der lichtempfindlichen Vorrichtung erreicht wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, bei welchem die Positionierung des Spektralfilters den Schritt umfaßt, einen allgemein ringförmigen Spektralfilter an der Apertürblendenöffnung anzuordnen, wodurch das Filter eine nichtfiltrierte Zentralzone und eine zweite Zone definiert, die die Zentralzone umschließt und spektralgefiltert ist, wobei die zweite Zone außerdem die Zentralzone umfaßt.

21. Verfahren nach Anspruch 20, bei welchem das Spektralfilter im wesentlichen ausschließlich blaue Wellenlängen durchläßt und die zentrale Zone im wesentlichen alle Spektralwellenlängen durchläßt, so daß die Zentralzone rote, blaue und grüne Wellenlängen hindurchläßt, die fokussiert sind, während die blauen Wellenlängen, die durch den um-

LO

gebenden Abschnitt der zweiten Zonen hindurchtreten, etwas außer Fokus sind, so daß die durch die außer Fokus befindlichen blauen Wellenlängen das menschliche visuelle Ansprechen nicht beeinträchtigen.

22. Verfahren nach Anspruch 19, bei welchem die Positionierungsstufe den Schritt enthält, ein Spektra] filter mit einer vorbestimmten Konfiguration gegenüber wenigstens einer Blendenöffnung einer beweglichen Verschlußlamellenanordnung anzuordnen, wobei in diesem Schritt das Filter und die Lamelle längs des Pfades bewegt werden, der mit der
Apertürblendenöffnung des optischen Aufbaus zusammenfällt, wodurch das Filter, wenn es über der

lichtempfindlichen Vorrichtung liegt, eine nichtfiltrierte Zentralzone und eine zweite Zone definiert, die die Zentralzone umschließt und spektralgefiltert ist, während die zweite Zone die

zentrale Zone mit umfaßt.

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei welchem das Spektralfilter im wesentlichen ausschließlich blaue
Wellenlängen hindurchtreten läßt und die Zentralzone im wesentlichen alle spektralen Wellenlängen derart durchläßt, daß die Zentralzone rote, blaue und grüne Wellenlängen hindurchläßt, die ein
schärferes optisches Bild zu erzeugen suchen,
während die blauen Wellenlängen, die durch den

umgebenden Abschnitt der zweiten Zone hindurch-

treten, etwas verschwommen sind, so daß die Signale, die von den unscharfen blauen Wellenlängen erzeugt werden, das menschliche Sichtansprechen nicht beeinträchtigen.