DE4231437A1 - Stained compensation filter for optical devices - comprises optical glass part having planar structure and interference filter layer - Google Patents

Stained compensation filter for optical devices - comprises optical glass part having planar structure and interference filter layer

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    • G02—OPTICS
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    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/28—Interference filters
    • G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films

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Abstract

Stained compensation filter comprises an optical glass part having a planar surface to compensate for the green colouring in the observation beam bundle and at the same time to compensate for the blue colouring in the photo beam bundle. The part has an interference filter layer of compsn. (I): nG/0.3019H/0.6179L/0.7495H/(0.4910L/0.9722H)50.9616L/ 2.0773H/0.4700L/0.6630H/I nG = reference index of the optical glass part (1.52-1.9); I = refractive index (nL) of air; H = highly deflecting partial layer of refractive index (nH) = 2.05; and L = low deflecting partial layer of refractive index (nL) = 1.38. The factors standing for H and L represent quarter wave length coefficients (/4) for a reference wave length of lambda = 500 nm. USE - Used for optical devices, esp. microscopes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Farbstichkompensationsfilter für opti­ sche Geräte mit Beobachtungs- und Fotostrahlengang, insbesondere für Mikroskope. Bei komplexen optischen Geräten, die neben einem eigentlichen Beobachtungsstrahlengang unter anderem noch einen Fo­ tostrahlengang aufweisen, kann es erforderlich sein, Farbverfäl­ schungen zu korrigieren, die durch die spektralen Verläufe der verwendeten optischen Bauteile, in Verbindung mit der Gewichtung der Farbempfindlichkeit des Filmmaterials, entstehen. Dabei können in dem Teilstrahlengang, der zum Beobachter hin gerichtet ist (Be­ obachtungsstrahlengang), andere Farbverfälschungen auftreten als in dem Teilstrahlengang, der der Registrierung (Fotostrahlengang) dient. Bei einem solchen Fall handelt es sich um die Korrektur bzw. Kompensation eines Kombinations- Farbstichfehlers.The invention relates to a color cast compensation filter for opti cal devices with observation and photo beam path, in particular for microscopes. For complex optical devices that are next to one actual observation beam path including a Fo beam path, it may be necessary to discolor the color corrections caused by the spectral profiles of the optical components used in connection with the weighting the color sensitivity of the film material. You can in the partial beam path, which is directed towards the observer (Be observation beam path), other color falsifications occur than in the partial beam path that corresponds to the registration (photo beam path) serves. Such a case is the correction or compensation of a combination color cast error.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in den opti­ schen Strahlengang eines derartigen komplexen Gerätes ein Kompen­ sationsfilter einzufügen, welches in unterschiedlichen Wellenlän­ genbereichen zu definierten Farbstich-Kompensationen führt.It is therefore the object of the present invention in the opti the beam path of such a complex device a compen sationsfilter insert, which in different wavelengths areas leads to defined color cast compensation.

Die Aufgabe wird durch ein Farbstichkompensationsfilter gelöst, welches die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale enthält. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The task is solved by a color cast compensation filter, which contains the features listed in claim 1. Further result in advantageous embodiments of the present invention itself from the subclaims.

In der Figur ist der spektrale Verlauf des erfindungsgemäßen In­ terferenzfilterschichtensystems aufgeführt. Man erkennt im Grün- Bereich einen breiten, muldenförmigen Sattel zwischen 470 nm und 580 nm. Dieser Bereich mit einer definierten Transmissions-Re­ duktion symbolisiert den die Farbe Grün schwächenden Verlauf und ist verantwortlich für die Korrektur der Grün-Stichigkeit.The figure shows the spectral profile of the In according to the invention interference filter layer system listed. You can see in the green Range a wide, trough-shaped saddle between 470 nm and 580 nm. This range with a defined transmission re production symbolizes the course and the weakening of the color green is responsible for the correction of the greenness.

Die steile Kante zwischen 390 und 430 nm - der 50%-Wert der Trans­ mission liegt bei 423 ± 5 - ist verantwortlich für die Unter­ drückung der kürzeren Wellenlängen, so daß die zusätzliche Blau- Stichigkeit kompensiert wird.The steep edge between 390 and 430 nm - the 50% value of the Trans mission is 423 ± 5 - is responsible for the sub  the shorter wavelengths so that the additional blue Punctuality is compensated.

Der Schichtenaufbau ist in der nachfolgenden Tabelle angegeben:The layer structure is given in the table below:

Die Teilschicht Nr. 1 grenzt an das Medium Luft (Brechzahl n = 1); die Teilschicht Nr. 17 befindet sich auf dem Glassubstrat mit ei­ ner Brechzahl nG zwischen 1,52 und 1,9. Der Einfallswinkel kann zwischen 0° und ± 10° betragen. Mit H ist eine hochbrechende Substanz mit einer Brechzahl nH = 2,05 gemeint, die um den Wert ± 0,05 erweitert werden kann. Dabei handelt es sich um ein Material aus der Gruppe Zirkondioxid (ZrO2), Tantalpentoxid (Ta2O5), Hafnium(IV)-Oxid (HfO2) bzw. aus einem Gemisch aus Metalloxiden und Seltenen Erd-Oxiden. Das Material mit der Brechzahl nL = 1,38 ist Magnesiumfluorid (MgF2). Sub-layer no. 1 borders on the medium air (refractive index n = 1); Sub-layer no. 17 is on the glass substrate with a refractive index n G between 1.52 and 1.9. The angle of incidence can be between 0 ° and ± 10 °. H is a high-index substance with a refractive index n H = 2.05, which can be expanded by the value ± 0.05. It is a material from the group of zirconium dioxide (ZrO 2 ), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), hafnium (IV) oxide (HfO 2 ) or from a mixture of metal oxides and rare earth oxides. The material with the refractive index n L = 1.38 is magnesium fluoride (MgF 2 ).

Wie der Tabelle entnommen werden kann, bilden die Teilschichten 7/8, 9/10, 11/12 und 13/14 identische Wiederholungen des Teil­ schichten-Systems 5/6.As can be seen from the table, the sub-layers form 7/8, 9/10, 11/12 and 13/14 identical repetitions of the part layer systems 5/6.

Mit der hier vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Interferenzfilter­ schicht wird die Intensität des Lichtes für unterschiedliche Wel­ lenlängen-Bereiche definiert geändert, so daß beispielsweise die Mikro-Fotografien zu einer farbneutralen Wiedergabe der mikrosko­ pierten Objekte führen und zusätzlich auch der visuelle Einblick in ein Mikroskop ein farbneutrales Bild zeigt. Die Interferenzfil­ terschicht wird auf einer Glasoberfläche aufgebracht, die noch nicht mit einer anderen Funktions-Schicht versehen war. Dies ist beispielsweise bei einer Streuscheibe der Fall, die im Beleuch­ tungsstrahlengang des optischen Gerätes angeordnet ist. Dabei kann die hier vorgestellte Interferenzfilterschicht vom Grundsatz her auf beiden Seiten der Streuscheibe aufgebracht werden; zweckmäßig ist es jedoch, sie auf der nicht aufgerauhten, planen Seite vorzu­ sehen. Die Streuscheibe steht senkrecht im Strahlengang. Diese an sich übliche Anordnung vereinfacht die vorgeschlagene Schichten­ folge. Ein weiterer Vorteil ist, daß eine Streuscheibe im Ver­ gleich zu anderen optischen Bauelementen leicht zugänglich ist, so daß ein Ein- und Ausbau nur einen geringen Justieraufwand bedeu­ tet. Damit ist es möglich, auch nachträglich Farbstich-Korrekturen vornehmen zu können, ohne einen größeren Eingriff in die Gesamtan­ ordnung aller optischen Bauteile vornehmen zu müssen. Die Streu­ scheibe erhält dadurch neben ihrer eigenen Funktion noch eine zu­ sätzliche Funktion, so daß ein zusätzlicher Substrat-Träger für die Interferenzfilterschicht entbehrlich ist.With the interference filter according to the invention proposed here layer becomes the intensity of light for different worlds Len length ranges defined changed, so that, for example Micro-photographs for a color-neutral reproduction of the mikrosko leaded objects and also the visual insight shows a color-neutral image in a microscope. The interference fil layer is applied to a glass surface that is still was not provided with another functional layer. This is for example, the case with a lens that is in the lighting tion beam path of the optical device is arranged. It can the interference filter layer presented here in principle be applied to both sides of the lens; expedient it is, however, to advance them on the un-roughened, flat side see. The lens is vertical in the beam path. This on usual arrangement simplifies the proposed layers episode. Another advantage is that a diffuser in the Ver easily accessible to other optical components, so that installation and removal means only a small adjustment effort tet. This makes it possible to make color cast corrections afterwards to be able to make without major intervention in the overall to have to arrange all optical components. The litter In addition to its own function, slice is also given one additional function, so that an additional substrate carrier for the Interference filter layer is unnecessary.

Die Streuscheibe befindet sich im Beleuchtungsstrahlengang, und zwar vor der Aperturblende (lampenseitig). Für die Interferenzfil­ terschicht ist die Lage dabei weitgehend ohne Belang. Wichtig ist nur, daß die Interferenzfilterschicht im Beleuchtungsstrahlengang sitzt, da das durch die Interferenzfilterschicht nicht transmit­ tierte Licht im wesentlichen reflektiert wird. The lens is in the illumination beam path, and in front of the aperture diaphragm (lamp side). For the interference file The situation is largely irrelevant. Important is only that the interference filter layer in the illumination beam path sits, because it does not transmit through the interference filter layer light is essentially reflected.  

Es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, bei den in der Ta­ belle und im Anspruch angegebenen optischen Dicken eine Varia­ tionsbreite von ± 5% zuzulassen.It is within the scope of the present invention, in the Ta belle and optical thicknesses specified in the claim a varia tion width of ± 5%.

Die Herstellung der Interferenzfilterschicht geschieht durch Auf­ dampfen im Hochvakuum.The interference filter layer is produced by opening vaporize in a high vacuum.

Claims (7)

1. Farbstichkompensationsfilter für optische Geräte mit Beobach­ tungs- und Fotostrahlengang, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Kompensation der Grün-Stichigkeit im Beobachtungs­ strahlenbündel sowie zur gleichzeitigen Kompensation der Blau-Stichigkeit im Fotostrahlenbündel aus einem mindestens eine plane Fläche aufweisenden, in den Strahlengang des opti­ schen Gerätes bringbaren optischen Glas-Bauteil besteht, das eine Interferenzfilterschicht folgender Zusammensetzung auf­ weist: nG / 0.3019 H / 0.6179 L / 0.7495 H / (0.4910 L / 0.9722 H)5 0.9616 L /2.0773H /0.4700 L /0.6630H /1,wobei gilt:nG: Brechzahl des optischen Glas-Bauteils (1,52-1,9),
1: Brechzahl nL der Luft,
H: hochbrechende Teilschichten mit einer Brechzahl nH = 2.05,
L: niedrigbrechende Teilschichten mit einer Brechzahl nL = 1.38,und wobei die vor H und vor L stehenden Faktoren Viertelwel­ lenlängen-Koeffizienten (/4) für eine Bezugswellenlänge von λ = 500 nm darstellen.1. Color cast compensation filter for optical devices with observation and photo beam path, characterized in that it is used to compensate for the greenness in the observation beam and for the simultaneous compensation of the blue stitch in the photo beam from an at least one flat surface, in the beam path of the opti optical device that can be brought into the device and has an interference filter layer of the following composition: n G / 0.3019 H / 0.6179 L / 0.7495 H / (0.4910 L / 0.9722 H) 5 0.9616 L /2.0773H /0.4700 L /0.6630H / 1 , where: n G : refractive index of the optical glass component (1.52-1.9),
1: refractive index n L of the air,
H: high-index partial layers with a refractive index n H = 2.05,
L: low-refractive partial layers with a refractive index n L = 1.38, and the factors preceding H and L representing quarter-wave coefficients (/ 4) for a reference wavelength of λ = 500 nm. 2. Farbstichkompensationsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die niedrigbrechenden Teilschichten der Inter­ ferenzfilterschicht aus Magnesiumfluorid (MgF2) mit einer Brechzahl nL = 1.38 und die hochbrechenden Teilschichten aus mindestens einem der Materialien: Zirkondioxid (ZrO2), Tantalpentoxid (Ta2O5), Hafnium(IV)- Oxid (HfO2), Gemisch aus Metalloxiden und Seltene Erden- Oxidenbestehen, wobei die Brechzahl nH = 2.05 ± 0.05 beträgt. 2. Color cast compensation filter according to claim 1, characterized in that the low-refractive partial layers of the interferential filter layer made of magnesium fluoride (MgF 2 ) with a refractive index n L = 1.38 and the high-refractive partial layers made of at least one of the materials: zirconium dioxide (ZrO 2 ), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), hafnium (IV) oxide (HfO 2 ), mixture of metal oxides and rare earth oxides, the refractive index n H = 2.05 ± 0.05. 3. Farbstichkompensationsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Glas-Bauteil als Streuschei­ be ausgebildet ist.3. color cast compensation filter according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the optical glass component as a scattering egg be trained. 4. Farbstichkompensationsfilter nach mindestens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Streu­ scheibe im Beleuchtungsstrahlengang eines einen Fotostrah­ lengang aufweisenden Mikroskops angeordnet ist.4. Color cast compensation filter according to at least one of the previously going claims, characterized in that the litter slice a photo beam in the illumination beam path lengang microscope is arranged. 5. Farbstichkompensationsfilter nach mindestens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Interfe­ renzfilterschicht auf der aufgerauhten Seite der Streuscheibe aufgebracht ist.5. Color cast compensation filter according to at least one of the previously outgoing claims, characterized in that the Interfe renzfilterschicht on the roughened side of the lens is applied. 6. Farbstichkompensationsfilter nach mindestens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Glas-Bauteil senkrecht zur optischen Achse des Systems aus­ tauschbar angeordnet ist.6. Color cast compensation filter according to at least one of the previously going claims, characterized in that the optical Glass component perpendicular to the optical axis of the system is arranged interchangeably. 7. Farbstichkompensationsfilter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfallswinkel für die Interferenzfilterschicht innerhalb des Intervalls (0 ± 10)° liegt.7. Color cast compensation filter according to at least one of the Claims 1 to 6, characterized in that the Angle of incidence for the interference filter layer within the Interval (0 ± 10) °.
DE19924231437 1992-09-18 1992-09-19 Stained compensation filter for optical devices - comprises optical glass part having planar structure and interference filter layer Withdrawn DE4231437A1 (en)

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