KR102054483B1 - 공간 및 스펙트럼 필터 어퍼처 및 그를 포함한 광학 이미징 시스템 - Google Patents

공간 및 스펙트럼 필터 어퍼처 및 그를 포함한 광학 이미징 시스템 Download PDF

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Abstract

필터가 제공되며, 상기 필터는 제 1 파장 범위를 전달하기 위한 중앙 필터 영역, 제 2 파장 범위를 차단하기 위한 주변 필터 영역, 및 중앙 필터 영역과 주변 필터 영역 사이에 있고 제 2 파장 범위가 중앙 및 주변 필터 영역들에서 전달 또는 차단되는 것과는 다른 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단하기 위한 전이 필터 영역을 포함할 수 있다. 보다 일반적으로, "N" 영역들 및 N-1 전이 영역들까지 있을 수 있다.

Description

공간 및 스펙트럼 필터 어퍼처 및 그를 포함한 광학 이미징 시스템{SPATIAL AND SPECTRAL FILTERING APERTURES AND OPTICAL IMAGING SYSTEMS INCLUDING THE SAME}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2014년 3월 4일에 출원된 미국 가출원 제61/947,774호, 및 2014년 11월 10일에 출원된 미국 가출원 제62/077,730호에 관한 것이고, 상기 가출원들의 내용은 참조로 본원에서 병합된다.
본 발명은 일반적으로 이미징 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 광학 이미징 시스템의 이미지 품질을 개선시키는 것에 관한 것이다.
광학 시스템을 통한 광의 빔에 의해 취해진 경로는 파장과 함께 변화될 것이다. 광학 이미징 시스템들은 서로 다른 파장들에 대해 서로 다르게 코마 (coma) 및 구면 수차 등의 기하학적인 수차들 (geometric aberrations)을 나타낸다. 이미지 평면에서, 각각의 파장들과 연관된 광선들은 수차들 (구면색수차 (spherochromatism)는, 구면 수차가 파장과 함께 변화하는 조건임)에서의 변화들뿐만 아니라 위치들에서의 변화들을 나타낸다. 예를 들어, 망원경 등의 이미징 시스템은 이미지의 청색, 녹색, 및 적색 부분들이 서로 다른 스팟 크기들 및 스팟 위치들을 다소 나타내도록 별의 이미지를 형성할 수 있다. 레터럴 컬러 (lateral color) (서로 다른 파장들에 대한 서로 다른 초점 배율)는 일 측 파장에 대한 스팟이 타 측 파장의 스팟 중심에 대해 이미지 평면에서 서로 다른 위치에 형성되도록 한다. 축 컬러 (즉, 서로 다른 파장들에 대한 서로 다른 초점 평면들)는 일 측 파장에 대한 최적의 이미지가 타 측 파장의 것과는 다른 축 위치에서 형성되도록 한다. 보다 일반적으로, 모든 수차들, 예를 들면, 구형, 비점 수차 (astigmatism), 코마, 시야 곡률 (field curvature), 및 왜곡은 파장과 함께 변화된다.
물체의 이미지가 카메라 등의 이미징 디바이스에 의해 형성될 시에, 광학 정보에 관한 디바이스의 영향은 다양한 수단에 의해 기술될 수 있다. 예를 들어, 점원 (point source)의 이미지는 디바이스의 점상 강도 분포 함수 (point spread function, PSF)에 따라 변화될 것이다. PSF는 이미지 장면을 구성할 시에 이미징 시스템이 물체 장면에 미세한 세부 사항을 변화시키는 법을 특징으로 한다. 이미지는, 디바이스에 의해 야기되고 물체의 부분이 아닌 수차들을 나타낸다. 보다 일반적으로, 이미지 필드 해상도 및 콘트라스트는 이미징 디바이스의 변조 전달 함수 (modulation transfer function, MTF)에 의해 결정될 것이다. PSF 및 MTF 둘 다가 파장 의존성들, 시스템 어퍼처 (aperture) 기하학적인 구조 의존성들, 및 수차 의존성들을 나타내고; 즉, MTF는 서로 다른 파장들에 대해 서로 다르고 서로 다른 어퍼처 기하학적인 구조들에 대해 서로 다를 것이며, 그리고 또한 최종 파면이 회절 한계 또는 수차-한계 범위에 의존할 것이다.
실제 이미징 시스템들의 PSF, MTF, 및 다른 그러한 특징들은 회절 효과들 및 수차 효과들을 처리하고 포함한다. 예를 들어, 수차가 이미징 시스템에 도입되는 경우, MTF 및 PSF 둘 다는 변화될 것이고, 이미지 품질을 감소시킨다. 전체 시야에 걸쳐 수차 한계를 받는 시스템은 어퍼처가 감소될 시에 개선된 성능을 보여줄 것이다. 그러나, 그러한 시스템에서, 발생될 수 있는 바와 같이, 한 파장은 대부분 비-축 성능 악화의 원인이 된다.
일부 이미징 시스템들은 정-축 (on-axis)보다 비-축 (off-axis)에 보다 많은 수차들을 나타내며, 그리고 이미지 품질에 악영향을 줄 수 있는 비-축 수차들을 제어하기 위한 수단으로서 비네팅 (vignetting)을 이용할 것이다. 비네팅은 주변 광선들이 이미지 평면에 도달하는 것을 선택적으로 멈추게 하는 것을 수반한다. 예를 들어, 코마는 비-축 필드 위치들에 연관된 일부 광선들이 이미지 평면에 도달하지 못하도록 하게 함으로써 감소될 수 있다. 이들 광선들은 시스템 어퍼처 스톱 (stop) 앞 및/또는 뒤의 영역들에서 차단될 수 있다. 광선들은 제한 (비네팅) 어퍼처를 삽입함으로써, 또는 시스템 어퍼처 스톱에 위치되지 않는 렌즈의 크기를 작게 함으로써 차단될 수 있다. 그러나, 서로 다른 파장들이 서로 다른 세기들을 가지는 하나 초과의 파장을 이미징하는 시스템들에서, 그러한 비네팅은 세기가 낮은 파장에서 너무 많은 광을 감소시킬 수 있고, 그 결과 세기가 낮은 파장에 대한 이미지는 인식이 불가능할 수 있다.
본 발명의 목적은 광학 이미징 시스템의 이미지 품질의 개선을 제공하는 것에 있다.
하나 이상의 실시예들은 제 1 파장 범위를 전달하기 위한 중앙 필터 영역, 제 2 파장 범위를 차단하기 위한 주변 필터 영역, 및 상기 중앙 필터 영역과 상기 주변 필터 영역 사이에 있는 전이 필터 영역 (transition filter region) (상기 전이 필터 영역은 상기 제 2 파장 범위가 상기 중앙 및 주변 필터 영역들에서 전달 또는 차단되는 것과는 다르게 상기 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단함)을 포함한 필터에 관한 것이다.
상기 중앙 필터 영역은 제 2 파장 범위를 차단할 수 있고, 상기 전이 필터 영역은 상기 제 2 파장 범위를 전달한다. 상기 중앙 필터 영역은 제 2 파장 범위를 전달할 수 있고, 상기 전이 필터 영역은 상기 주변 필터 영역보다 상기 제 2 파장 범위를 많이 전달할 수 있고 상기 중앙 필터 영역보다는 상기 제 2 파장 범위를 덜 전달할 수 있다.
상기 전이 필터 영역은 상기 중앙 필터 영역으로부터 상기 주변 필터 영역으로 상기 제 2 파장 범위의 전달을 점차적으로 변화시킬 수 있다. 상기 전이 필터 영역은 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 제 2 부분들 사이에서 상기 제 2 파장 범위를 차단하는 제 1 부분들을 포함할 수 있다. 상기 전이 필터 영역은 상기 중앙 필터 영역으로부터 상기 주변 필터 영역으로 상기 제 2 파장 범위의 차단을 점차적으로 증가시킬 수 있다.
상기 전이 필터 영역의 제 1 부분들은 상기 주변 필터 영역과 동일한 물질일 수 있다. 상기 전이 필터 영역은 제 1 파장 범위를 전달할 수 있다.
상기 필터는 상기 제 1 및 제 2 파장 범위들의 점상 강도 분포 함수들을 실질적으로 동등하게 할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 파장 범위들은 부분적으로 겹칠 수 있다. 상기 제 1 및 상기 제 2 파장 범위들은 겹쳐지지 않을 수 있다.
하나 이상의 실시예들은 하나 초과의 파장 범위를 사용하는 시스템에 관한 것이고, 상기 시스템은 시스템 어퍼처 (system aperture)의 제 1 컨주게이트 (conjugate)에 인접한 제 1 파장 의존 필터, 및 상기 시스템 어퍼처의 제 2 컨주게이트에서의 제 2 파장 의존 필터를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 파장 의존 필터들은 하나 초과의 파장 범위들의 점상 강도 분포 함수들을 실질적으로 동등하게 한다.
하나 이상의 실시예들은 이미지 평면 상에 물체를 이미징시키기 위해 시스템 어퍼처 및 광학 시스템에 관한 것이고, 상기 필터 시스템은 상기 시스템 어퍼쳐와 상기 이미징 평면 사이에 위치하고, 상기 필터 시스템은 필터를 포함하고, 상기 필터는, 상기 필터의 중앙에서의 제 1 필터 영역 (상기 제 1 필터 영역은 제 1 및 제 2 파장 범위들을 전달함), 상기 제 1 파장 범위를 전달하고 상기 제 2 파장 범위를 차단하는 제 2 필터 영역, 및 상기 필터 시스템에서 상기 1 필터 영역의 유효 크기를 변화시키는 조정기를 가진다. 상기 조정기는 상기 필터를 상기 이미징 평면에 대한 축 공간 (axial space)에서 이동시킬 수 있다.
상기 제 2 필터 영역은 광학 축 주위에 위치된 다수의 필터 부분들을 포함할 수 있으며, 그리고 상기 조정기는 상기 다수의 부분들을 방사상 공간에서 이동시킬 수 있다.
상기 필터는 다수의 제 1 필터 영역들을 가진 기판을 포함할 수 있으며, 그리고 상기 조정기는 상기 기판을 방사상 공간에서 이동시킬 수 있다. 상기 조정기는 상기 필터를 회전시킬 수 있다.
하나 이상의 실시예들은 제 1 파장 범위 및 제 2 파장 범위를 적어도 필터링하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 상기 제 1 파장 범위의 중앙 부분을 전달하는 단계, 상기 제 2 파장 범위의 주변 부분을 차단하는 단계, 및 상기 제 2 파장 범위가 상기 중앙 부분 및 상기 주변 부분에서 전달 또는 차단되는 것과는 다르게, 상기 중앙 부분과 상기 주변 부분 사이에서 상기 제 2 파장 범위의 전이 부분을 전달 또는 차단하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 상기 제 2 파장 범위의 중앙 부분을 차단하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 제 2 파장 범위가 상기 전이 부분에서 전달된다. 상기 방법은 상기 제 2 파장 범위의 중앙 부분을 전달하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 전이 부분은 상기 주변 부분보다 상기 제 2 파장 범위를 많이 전달하고 상기 중앙 부분보다는 상기 제 2 파장 범위를 덜 전달한다.
하나 이상의 실시예들은 필터, 및 제 1 및 제 2 파장 범위들을 쪼개기 위한 빔 스플리터 (beam splitter)를 포함하는 키트에 관한 것이다. 상기 키트는 복수의 릴레이들을 포함할 수 있다. 상기 키트는 대물 렌즈를 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시예들은 필터를 포함하는 내시경에 관한 것이다. 상기 필터는 상기 내시경의 시스템 어퍼처 또는 그의 컨주게이트에서 또는 그 근방에서 위치될 수 있거나 위치되지 않을 수 있다.
도면은 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예들을 상세하게 기술함으로써 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백하게 될 것이며, 도면에서:
도 1은 실시예에 따른 예시적인 파장 의존 어퍼처 필터의 개략도를 예시하고;
도 2는 실시예에 따른 예시적인 파장 의존 어퍼처 필터의 개략도를 예시하고;
도 3a 내지 3f는 실시예에 따른 예시적인 파장 의존 어퍼처 필터의 개략도를 예시하고;
도 4a 내지 4f는 실시예에 따른 예시적인 파장 의존 어퍼처 필터의 개략도를 예시하고;
도 5는 실시예에 따른 예시적인 파장 의존 어퍼처 필터의 개략도를 예시하고;
도 6a 내지 6f는 실시예들에 따른 예시적인 흑화 구성들을 예시하고;
도 7은 이미징 시스템에서 가변적인 기하학 구조의 비네팅에 대한 축 위치들의 개략도를 예시하고;
도 8은 이미징 시스템에서 펄필 (pupil) 뒤의 가변적인 기하학 구조의 비네팅에 대한 축 위치들의 개략도를 예시하고;
도 9는 실시예에 따른 가변적인 기하학 구조의 비네팅에 대한 축 위치들의 개략도를 예시하고;
도 10은 실시예에 따른 가변적인 기하학 구조의 비네팅의 개략도를 예시하고;
도 11은 실시예에 따른 가변적인 기하학 구조의 비네팅의 개략도를 예시하고;
도 12a 및 12b는 다중-채널 가시 및 형광 이미징 시스템의 실시예에 따른 파장 의존 비네팅을 예시하고;
도 13은 가시 및 레이저 스페클 이미징 시스템에서 파장 의존 아포디제이션 (apodization)을 예시하고;
도 14a는 2 개의 파장들에 대한 다수의 시스템 어퍼처 컨주게이트 평면들 및 점상 강도 분포 함수들을 갖는 내시경을 예시하며; 그리고
도 14b는 2 개의 파장들에 대한 다수의 시스템 어퍼처 컨주게이트 평면들 및점상 강도 분포 함수들을 갖는 내시경을 예시한다.
예시 실시예들은 이제 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 보다 완전하게 기술될 것이다; 그러나, 이들은 서로 다른 형태들로 구체화될 수 있으며, 그리고 본원에서 설명된 실시예들에 제한되는 것으로 이해되지 않아야 한다. 오히려, 이들 실시예들은 본 발명이 철저해지고 완벽해지고 기술 분야의 통상의 기술자에게 예시적인 구현예들을 완전하게 전달할 수 있도록 제공된다. 일반적으로, 해당 또는 유사한 참조 번호들은 가능하다면 동일 또는 해당 부분들을 언급하기 위해 도면을 통해 사용될 것이다.
인간 눈에 대해 설계된 광학 시스템은 가시 스펙트럼에 대해 최적화될 수 있고, 이때 특정 가중치는 스펙트럼의 중앙, 또는 녹색 부분에 주어진다. 그러나, 전자 이미지 센서가 이미지 평면에 위치되는 이미징 시스템들은 가시, 자외선, 근 적외선 영역들 등을 포함할 수 있는 매우 큰 스펙트럼 영역에 걸쳐 동작할 수 있다. 이미징 시스템의 설계는 그의 동작 대역폭이 증가함에 따라 보다 복잡해지게 된다.
특히, 예를 들면 서로 다른 소스들을 가진, 예컨대 조명원으로부터 직접 나온, 물체로부터 반사되거나 물체에 의해 전달된, 직접적으로 관측된 대역폭들에 걸쳐 동작하는 이미징 시스템들은 서로 다른 파장 범위들에 대해 넓게 변화하는 조명 세기들을 가질 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 큰 세기를 가진 파장 범위는 이미지를 개선시키기 위해 일부 빔 보정으로부터 이익이 있을 수 있지만, 상대적으로 약한 세기를 가진 파장 범위는 광을 손실하면 안될 수 있다. 배율이 파장 영역들에서 걸쳐 유지되는 적어도 부분적인 공통 광학 경로를 이미징 시스템이 포함할 시에, 이들 트레이드오프들이 증폭된다.
그러므로, 실시예들에 따라서, 인식하는 바와 같이, 광학 이미징 시스템들에서 (a) 비네팅은 이미지 평면에서 수차들을 감소시키기 위해 사용되며, 그리고 (b) 이미지 평면에서의 수차들은 검출가능한 파장 의존성들을 나타낼 수 있고, 비네팅 및/또는 흑화는 서로 다른 파장에 대해 서로 다르게 적용될 수 있어서, 상대적으로 높은 세기의 파장 범위의 이미지 시력 (acuity)을 개선시킬 수 있는 반면, 상대적으로 낮은 세기를 가진 또 다른 파장 범위는 영향을 미치치 않을 수 있다. 이는 고속으로 동작되는 (작은 f-수, 예를 들면 f/2), 그리고/또는 넓은 각도 시야로 동작되는 광학 이미징 시스템들에서 특히나 유용할 수 있다. 그러한 시스템들에서, 비-축 수차들은 보정하는 것이 어렵다.
시스템이 수차들을 나타내지 않는 경우, 또는 수차들이 식별될 수 없는 경우, 그의 성능은 "회절 한계"가 된다. 그러한 예들에서, PSF 및 MTF 둘 다는 회절 효과들에 의해 전적으로 결정된다. 회절 효과들은 시스템 어퍼처의 형상, 크기 및 구조에 의해 결정된다. 카메라 등의 일부 디바이스들에서, 스톱 또는 f-스톱이라 하는 단일 시스템 어퍼처가 있을 수 있다. 릴레이들을 갖는 내시경 등의 다른 디바이스들에서, 시스템 어퍼처로서 동작할 수 있는 하나 초과의 위치를 초래하는 컨주게이트 평면들이 발생될 수 있다.
회절-한계 성능은 f-수가 감소됨에 따라 개선된다. 이는, 특정 초점 길이에 대해, 큰 회절-한계 어퍼처가 작은 회절-한계 어퍼처보다 양호한 이미지 품질을 만들어 낼 것임을 의미한다. 회절 패턴들의 형상 및 구조는 시스템 어퍼처의 크기 및 구조에, 그리고 어퍼처를 통과하는 빔의 파장에 직접 연계된다.
회절-한계 성능은 파장과 함께 변환된다. 주어진 어퍼처는 보다 짧은 파장들에서 보다 높은 성능을 나타낼 것이다. 예를 들어, 650 nm에서의 제 1 파장, 예컨대 적색이 460 nm에서의 제 2 파장, 예컨대 청색보다 1.4 배 긴 경우에, 보다 긴 파장에 대한 회절-한계 점상 강도 분포 함수의 크기는 보다 짧은 파장에 대한 회절-한계 점상 강도 분포 함수의 크기보다 1.4 배 클 것이다.
회절 한계 이미징 시스템에서, 파장들 일부 또는 모두에서 회절 한계 성능은 전체 이미지 품질을 개선하기 위하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 시스템 어퍼처 (또는 그의 컨주게이트)에 또는 그 근방에 위치한 아포디자이디드 (apodized) 파장 의존 어퍼처는 하나의 파장에 연관된 회절 패턴의 구조를 변화시키고 크기를 변화시키는 역할을 할 수 있고, 그 결과 이미지 평면에서의 그의 세기 프로파일의 폭은 또 다른 파장의 것에 보다 밀접하게 매칭될 것이다.
실제 시스템들에서 이미지 품질은 광학기기들의 전송 특성들뿐만 아니라, 이미지 평면에서의 센서의 샘플링 특성들에 의해 결정된다.
회절 한계 이미징 시스템에서, 파장들 일부 또는 모두에서 회절 한계 성능은 센서의 공간 샘플링 특성들을 보다 밀접하게 매칭하기 위해 조정될 수 있다. 예를 들어, 센서가 또 다른 것보다 높은 공간 주파수에서 한 파장을 샘플링하는 경우, 보다-자주 샘플링된 파장에 대한 PSF는 덜-자주 샘플링된 파장에 대한 것보다 작은 형태일 수 있다.
하나 이상의 실시예들은, 적어도 하나의 파장 범위, 즉 이미징될 서브셋의 파장들에 있어 광학 시스템에 대한 회절 패턴 (또는 점상 강도 분포 함수)을 변화시키기 위해, 이미징 시스템의 f-스톱 평면 (시스템 어퍼처 위치)에서, 또는 내시경의 릴레이 렌즈들에서 발생될 수 있는 바와 같이, 시스템 어퍼처 또는 시스템 어퍼처의 임의의 컨주게이트 평면에 위치된 파장 의존 어퍼처 필터를 사용하는 것에 관한 것이다.
하나 이상의 실시예들은, 비네팅 어퍼처를 통과하는 서브셋의 파장들에 대한 비-축 이미지 위치에 도달할 광선들의 일 부분을 멈추거나 차단시키는 것을 수반하고, (a) 비-비네팅으로부터 비네팅으로의 전이의 이미지 평면 위치 및 (b) 비-비네팅으로부터 비네팅된 광학기기들로의 이미지 평면 상의 전이 영역의 폭 둘에 걸쳐 일부 제어하는 가변적인 기하학 구조의 파장 의존 비네팅을 사용하는 것에 관한 것이다.
하나 이상의 실시예들은 시스템 어퍼처 또는 그의 컨주게이트에 위치하거나 위치하지 않은 어퍼처를 사용하여 서브셋의 파장들에 대한 빔의 일 부분을 멈추게 하기 위한 것에 관한 것이다.
하나 이상의 실시예들은, 시스템 어퍼처에 대해 컨주게이팅되거나 되지 않은 평면에서 위치되어, 하나 이상의 필드 위치들에서 하나 이상의 파장 범위들을 선택적으로 멈추게 하는 것을 가능하게 할 수 있는 부드럽거나 경사진 (gradient) 아포디자이디드 파장 의존 어퍼처에 관한 것이다.
시스템 어퍼처 또는 그의 컨주게이트에서 또는 그 근방에서, 이하에서 논의된 파장 의존 필터들의 임의의 사용은 필터들에 의해 영향을 받은 파장들에 대한 파장 의존 회절 한계 또는 수차 한계 성능을 변화시킬 것이며, 예컨대 회절 및 수차들은 전체 필드에 대해, 즉, 정-축 및 비-축 이미지 위치들 둘 다에 대해 제어될 수 있다. 시스템 어퍼처 또는 그의 컨주게이트에 있지 않은 이하에 논의된 파장 의존 필터들의 임의의 사용은 필터들에 의해 영향을 받은 파장들에 대한 파장 의존 수차 한계 성능을 변화시킬 것이며, 예컨대 회절 및 수차들은 비-축 이미지 위치들에 대해 제어될 수 있다.
상기의 다양한 실시예들의 상세한 설명은 이하에서 상세하게 기술될 것이다. 파장 의존 필터 어퍼처들의 영역들의 일반적인 외곽부가 이하에서 원형으로 예시될 수 있지만, 이들 영역들은 정사각형, 계란형, 직선형일 수 있거나 또는 임의의 다른 형상을 취할 수 있다. 추가적으로, 서로 다른 영역들은 서로 다른 형상들을 가질 수 있고, 그리고/또는 일부 영역들은 불연속적일 수 있다. 더욱이, 도면은 다양한 실시예들을 도시하고, 도면들은 대표적이고 정확하지 않은 것으로 의도된다. 이로써, 도면들은 구성 요소들의 정확한 비율을 나타내지 않거나, 구성 요소들 간의 거리를 나타내지 않는다. 최종적으로, 파장 의존 어퍼처 필터를 사용한 적용 설명은 기술 분야의 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 실시예들의 추가 이해를 돕지 않는 추가 요소들 또는 특정 요소들의 세부 사항들을 제거함으로써 명료성을 위해 간단하게 된다.
전이 영역들을 가진 파장 의존 어퍼처 필터들
도 1은 이미징 디바이스, 예컨대, 내시경, 보어스코프, 카메라 등 내로 통합될 수 있는 파장 의존 어퍼처 필터 (100)의 일반적인 특징들을 예시한다. 파장 의존 어퍼처 필터 (100)는 이미징 디바이스의 주요 렌즈 상에 형성될 수 있거나, 또는 제거가능한 기판 (110) 상에 형성될 수 있고, 즉, 이미징 디바이스에 대해 제거 및 고정될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 파장 의존 어퍼처 필터 (100)는 제 1 또는 중앙 영역 (102), 제 1 영역 (102)을 둘러싼 (그리고 통상적으로 인접한) 제 2 또는 전이 영역 (104), 및 제 2 영역 (104)을 둘러싼 (그리고 통상적으로 인접한) 제 3 또는 주변 영역 (106)을 포함한다. 제 2 영역 (104)은 제 1 영역과 제 3 영역 (102, 106) 사이의 전이 영역으로서 역할을 한다. 예를 들어, 제 1 영역 (102)은 제 1 파장 범위 및 제 2 파장 범위 모두를 통과시킬 수 있고, 제 3 영역 (106)은 제 1 파장 범위 모두를 통과시키고, 제 2 파장 범위 모두를 차단할 수 있으며, 그리고 제 2 영역 (104)은 제 1 및 제 3 영역들 (102, 106)와는 다른 제 2 파장 범위를 처리할 수 있다.
파장 의존 어퍼처 필터 (100)의 서로 다른 영역들은 이하에서 보다 상세하게 기술된 바와 같이, 서로 다른 광 전달 속성들을 가진다. 도 1 및 다른 도면들에 도시된 음영은 단지 다양한 요소들의 시각적인 인식을 높이기 위해 제공될 뿐, 실시예 또는 그의 임의의 부분의 임의의 요건, 색상 또는 물리적인 속성을 나타내는 것으로 의도되지는 않는다. 마찬가지로, 영역들의 일반적인 아웃라인이 도 1에서 원형으로서 예시되었지만, 이들 영역들은 정사각형, 계란형, 직선형일 수 있거나, 또는 임의의 다른 형상을 취할 수 있다. 추가적으로, 서로 다른 영역들은 서로 다른 형상들을 가질 수 있고 (예컨대, 도 4a 내지 4c, 6a 내지 6c 참조) 그리고/또는 일부 영역들은 블연속적일 수 있다 (예컨대, 도 2 참조). 유사하게, 도 1 및 다양한 실시예들을 도시하는 다른 도면들을 위해, 도면들은 대표적인 것으로 의도되고 정확하지는 않다. 이로써, 도면들은 구성 요소들의 정확한 비율 또는 그들 간의 거리들을 나타내지 않는다.
예를 들어, 파장 의존 어퍼처 필터 (100)의 제 1 영역 (102)은 무-코팅될 수 있고, 즉, 모든 광이 통과하도록 할 수 있다. 제 2 영역 (104)은 파장 선택 코팅, 예컨대, 이색성 또는 박막 코팅으로 선택적으로 코팅될 수 있고, 예컨대, 파장 선택 코팅은 제 2 영역 (104)에서 패턴을 형성할 수 있다 (예컨대, 도 2, 4a-4c, 및 5 참조). 제 3 영역 (106)은 파장 선택 코팅으로 코팅될 수 있고, 예컨대, 제 2 영역 (104)에서 사용된 파장 선택 코팅으로 전체적으로 코팅될 수 있다. 파장 선택 코팅은 특정 파장 범위의 광의 전달을 위해 밴드-패스 필터를 형성할 수 있는 반면, 또 다른 파장 범위의 광을 실질적으로 또는 완전하게 차단시킬 수 있다. 예를 들어, 파장 선택 코팅은 제 2 파장 범위용 밴드-패스 필터를 형성할 수 있고, 그 결과 제 2 영역 (104)의 파장 선택 코팅의 패턴은 제 2 파장 범위의 모든 광이 통과되는 제 1 영역 (102)과, 제 2 파장 범위의 모든 광이 차단되는 제 3 영역 (106) 사이에 전이 영역을 형성한다. 모든 3 개의 영역들 (102 내지 106)은 제 1 파장 범위의 광을 전달할 수 있고, 예컨대, 파장 의존 어퍼처 필터 (100)는 제 1 파장 범위에 투명하게 나타날 수 있고, 그 결과 제 1 파장 범위는 좁히게 (stopped down) 되지 않는다. 제 1 및 제 2 파장 범위들은 부분적으로 겹쳐질 수 있다.
이로써, 이미징 시스템은 박막 어퍼처로부터 유익할 수 있는데, 이는 강한 신호들, 예컨대 제 2 파장 범위 내의 파장들이 주변부에서 차단될 수 있는 반면, 다른 약한 신호들, 예컨대 제 1 파장 범위 내의 파장들은 차단되지 않기 때문이다.
그러므로, 파장 의존 필터 어퍼처 (100)는 일부 파장 범위들이 강한 세기를 가지고 다른 파장 범위들이 약한 세기를 가지는 이미징 디바이스에 개선을 제공할 수 있다. 형광 이미징의 특정 예시에서, 가시 광은 강한 세기를 가지며, 그리고 형광은 약한 세기를 가진다.
파장 의존 어퍼처 필터 (100)가 단일 기판의 단일 표면 상에 있는 것으로 예시되었지만, 파장 의존 어퍼처 필터 (100)는 단일 기판의 마주하는 표면들 상에서 실현되고, 다수의 기판들 등 상에서 펼쳐질 수 있다.
일부 양태들에서, 제 2 영역 (104)은 제 2 파장 범위에 대한 광학 시스템의 PSF 및 MTF를 더 구별하기 위해 파장 의존 아포디제이션 구성을 포함할 수 있다. 아포디제이션의 효과들은 어퍼처의 경계부의 아포디제이션을 통해 달성가능하다. 예를 들어, 도 1의 제 1 영역과 제 3 영역 (102 및 106) 사이의 제 2 영역 (104)은 도 2를 참조하여 이하에서 상세하게 논의된 바와 같이, (만약 있다면) 제 1 영역 (102)에 사용된 제 1 파장 의존 필터 및 제 3 영역 (106)에 사용된 제 2 파장 의존 필터의 패턴화된 영역을 포함할 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 파장 의존 어퍼처 필터 (200)의 특정 예시를 예시한다. 파장 의존 어퍼처 필터 (200)는 제 1 또는 중앙 영역 (202), 제 2 또는 전이 영역 (204), 및 제 3 또는 주변 영역 (206)을 포함한다.
전이 영역 (204)은 제 1 부분 (204a) 및 제 2 부분 (204b)을 포함할 수 있다. 제 1 부분 (204a)은 제 1 및 제 2 파장 범위들이 통과되도록 (만약 있다면) 제 1 영역 (202)에 사용된 제 1 파장 의존 필터를 포함할 수 있다. 제 2 부분 (204b)은 제 1 파장 범위만 통과되도록, 파장 의존 필터, 예컨대, 제 3 영역 (206)에 사용된 제 2 파장 의존 필터를 포함한다.
이러한 특정 실시예에서, 파장 의존 어퍼처 필터 (200)는 통상적인 센서의 픽셀 기하학적인 구조와 호환가능한 기하학적인 구조를 가지고, 예컨대, 도 1에 도시된 원형보다는 오히려 사각형에 기반한다. 이러한 기하학적인 구조로 인해, 제 2 또는 전이 영역 (204)은 불연속적일 수 있으며, 예컨대 사각형의 측면들에 단지 평행하여 뻗어나갈 수 있고, 이때 제 3 영역 (206)은 제 1 영역 (202) 외부에서 파장 의존 어퍼처 필터 (200)의 나머지를 채운다.
도 3a 내지 3c는 실시예들에 따른 파장 의존 어퍼처 필터들 (300a 내지 300c)의 특정 예시들을 예시한다. 파장 의존 어퍼처 필터들 (300a 내지 300c)은 제 1 또는 중앙 영역들 (302a 내지 302c), 제 2 또는 전이 영역들 (304a 내지 304c), 및 제 3 또는 주변 영역 (306) 각각을 포함한다. 여기에서, 파장 의존 어퍼처 필터들 (300a 내지 300c)은 원형 기하학적인 구조에 기반한다.
이러한 특정 실시예에서, 제 2 영역들 (304a 내지 304c)은 즉 도 2의 두 부분의 (binary) 유형의 패턴 (제 2 파장 범위가 차단 또는 통과됨)보다는 오히려 부드럽거나 경사진 전이를 가질 수 있고, 제 2 영역들 (304a 내지 304c)은 제 1 영역 (302)의 열린 상태 (no blockage)로부터 제 3 영역 (306)의 완전한 막힘 상태로 차단되는 제 2 파장 범위의 양을 점차적으로 감소시킨다. 시스템 어퍼처 (또는 그의 컨주게이트)에서 사용될 시에, 이러한 실시예는 중앙 코어 외부로 회절되는 광의 부분을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 제 1 영역들 (302a 내지 302c)의 직경에 대해 전이 영역 (304a 내지 304c)의 크기를 증가시키는 것 (예컨대, 도 3a-3c에서 0.07, 0.15, 0.25 각각)은 해당 도 3d-3f에 도시된 제 2 파장 범위에 대한 원 거리 이미지들에 영향을 미친다.
도 4a 내지 4c는 실시예들에 따른 파장 의존 어퍼처 필터들 (400a 내지 400c) 각각을 예시한다. 파장 의존 어퍼처 필터들 (400a 내지 400c)은 제 1 영역들 (402a 내지 404c), 제 2 영역들 (404a 내지 404c), 및 제 3 영역들 (406a 내지 406c) 각각을 포함할 수 있다. 여기에서, 파장 의존 어퍼처 필터들 (400a 내지 400c)은 원형 기하학적인 구조에 기반한다.
도 4a-4c에 도시된 바와 같이, 제 1 영역들 (402a 내지 402c)과 제 3 영역들 (406a 내지 406c) 사이의 제 2 영역들 (404a 내지 404c)은 아포디자이디드 어퍼처가 시스템 어퍼처에 위치되거나 그 근방에 위치될 시에, 또는 시스템 어퍼처에 대한 컨주게이트인 평면에 또는 그 근방에 위치되는 경우, 회절 패턴을 원 거리에서 변화시키도록 구성된 톱니 모양의 에지 전이부 (serrated edge transition)를 포함할 수 있다. 도 4a-4c에서 제 2 영역 (404a 내지 404c)의 톱니 모양의 크기를 증가시키는 것은 해당 도 4d-4f에 도시된 제 2 파장 범위에 대한 원 거리 이미지들에 영향을 미친다. V-형상의 톱니 모양 각각은 반대 방향으로부터 서로 접근해서, 결국 제 3 영역들 (406a 내지 406c)의 경계부에서 서로 만나는 일련의 단계들로 대체될 수 있다.
도 5는 3 개의 파장 범위들이 사용되는 파장 의존 어퍼처 필터 (500)를 예시한다. 파장 의존 어퍼처 필터 (500)는 제 1 또는 중앙 영역 (502), 제 2 영역 (504), 및 제 3 또는 주변 영역 (506)을 포함할 수 있다. 파장 의존 어퍼처 필터 (500)는 2 개의 전이 영역들을 가진다: 502와 504 사이에서 전이되는 전이 영역 (503); 및 504와 506 사이에서 전이되는 전이 영역 (505). 도 5에서 점선들 (503ai, 503ao, 505ai, 505ao)은 파장 의존 어퍼처 필터들 (500)의 일반적인 원형 기하학적인 구조를 나태내기 위함이다. 점선들 (503ai 및 503ao)은 전이 영역들 (503)에 대한 방사상 경계부들을 나타내기 위함이다. 점선들 (505ai 및 505ao)은 전이 영역 (505)에 대한 방사상 경계부들을 나타내기 위함이다. 점선들은 파장 의존 어퍼처 필터 (500)의 물리적인 부분이 아니다. 전이 영역 (204)에서 부분들 (204a 및 204b)의 패턴이 전이 영역 (204) 내에서 동일한 도 2와는 달리, 도 5에서 톱니 모양의 부분들은 전달되는 광의 양을 점차적으로 변화시킨다. 특징들 (204, 503, 및 505) 모두는 영역의 일측 측면 상에 통과하고 타측 측면 상에서 멈추는 파장 영역에 대한 회절 패턴 모두를 변화시킨다.
다시, 제 1 영역 (502)은 무-코팅될 수 있고, 즉 모든 광이 통과하도록 할 수 있다. 제 2 영역 (504)은 제 1 및 제 2 파장 영역들이 통과하도록 할 수 있는 반면, 제 3 파장 영역을 차단할 수 있다. 제 3 영역 (506)은 제 1 파장 영역만이 통과하도록 할 수 있는 반면, 제 2 및 제 3 파장 영역들을 차단할 수 있다. 제 2 영역 (504)은 2 개의 환형 전이 (또는 아포디제이션) 영역들 (503 및 505)과 경계를 짓고 있다. (503ai 및 503ao) 내에서 경계를 이룬 내부 전이 영역 (503)은 503ai 및 503ao와 경계를 짓고 있는 영역 (503)에서 회절 패턴이 특징부 (503s1)의 기하학적인 구조에 의해 영향을 받는 제 3 파장 영역 상에 아포디제이션 기능을 부과한다. 경계부 (503s1) 내부에서, 모든 파장들이 통과한다. 경계부 (503s1) 외부에서, 제 3 파장 영역은 차단된다. 영역 (503) 내에 통과되는 제 3 파장 영역에 대한 광의 양은 503ai로부터 503ao로 점차적으로 감소되고, 제 3 파장 영역에 대한 회절 패턴은 경계부 (503s1)의 기하학적인 구조에 의해 변화된다. 제 3 파장 영역만 내부 전이 영역 (503) 내의 특징들에 의해 영향을 받는다. 505ai 및 505ao 내에서 경계를 이룬 외부 전이 영역 (505)은 505ai 및 505ao와 경계를 짓고 있는 영역 (505)에서 회절 패턴이 특징부 (505s1)의 기하학적인 구조에 의해 영향을 받는 제 2 파장 영역 상에 아포디제이션 기능을 부과한다. 경계부 (505s1) 내부에서, 제 1 및 제 2 파장 영역들 둘 다가 통과한다. 경계부 (505s1) 외부에서, 제 2 파장 영역은 차단된다. 영역 (504) 내에 통과되는 제 2 파장 영역에 대한 광의 양은 505ai로부터 505ao로 점차적으로 감소되고, 제 2 파장 영역에 대한 회절 패턴은 경계부 (505s1)의 기하학적인 구조에 의해 변화된다. 제 2 파장 영역만 영역 (505) 내의 특징들에 의해 영향을 받는다.
도 5에 도시된 경우에서, 제 3 파장 범위는 경계부 (503s1)에 따라 원 거리 (far field) 회절 패턴을 가지고, 제 2 파장 범위는 경계부 (505s1)에 따라 원 거리 회절 패턴을 가지며, 그리고 제 1 파장 범위는 디스크 그 자체의 한계 및 형상에 따라 원 거리 회전 패턴을 가진다.
예를 들어, 수차-한계 시스템에서, 광학 시스템의 어퍼처 스톱 또는 그의 컨주게이트에서 또는 그 근방에 위치되는 경우, 어퍼처 경계부, 예를 들면 도 5의 제 2 영역 (504)에서 발생되는 아포디제이션 구성은 원형 세그먼트 (광 통과가 환형 영역에 의해 멈춰지는 경우) 또는 환형 영역 (광 통과가 원형 영역에 의해 멈춰지는 경우)을 통과하는 광으로 형성되는 이미지의 개선된 해상도를 제공할 수 있되, 원형 및 환형 세그먼트들 둘 다를 통과하는 멈춰지지 않은 광의 조명 세기에 영향을 미침없이 제공할 수 있다.
다양한 양태들에 따라서, 전이 영역들의 제조는 마스킹된 코팅 기술을 사용하여 달성될 수 있다. "마스킹된 코팅 (Masked coating)"은 코팅 공정 동안 대상 표면의 영역이 코팅되는 것을 방지하기 위하여 마스크가 사용되는 공정을 의미한다. 마스크는 최종 제품의 기판 상에 유지되지 않는다. 마스킹된 코팅들은 이색성 형태를 포함한다.
중앙 흑화 (obscuration) 파장 의존 어퍼처 필터들
도 6a 내지 6c는 실시예들에 따른 파장 의존 어퍼처 필터들 (600a 내지 600c) 각각을 예시한다. 파장 의존 어퍼처 필터들 (600a 내지 600c) 각각은 제 1 영역들 (602a 내지 602c), 제 2 영역들 (604a 내지 604c), 및 제 3 영역 (606) 각각을 포함할 수 있다. 여기에서, 파장 의존 어퍼처 필터들 (600a 내지 600c)은 원형 기하학적인 구조에 기반한다.
도 6a 내지 6c에서, 모든 광의 통과보다는 오히려, 제 1 영역들 (602a 내지 602c)은 제 2 파장 범위를 차단시키는 반면, 제 1 파장 범위를 통과시킨다. 제 2 영역들 (604a 내지 604c)은 제 1 및 제 2 파장 범위들 둘 다를 통과하고, 예컨대 무-코팅될 수 있으며, 그리고 제 3 영역 (606)은 제 2 파장 범위를 차단시키는 반면, 제 1 파장 범위를 통과시킬 수 있고, 예컨대, 제 1 영역들 (602a 내지 602c)과 동일한 필터를 가질 수 있다. 이로써, 도 6a 내지 6c에서 제 1 영역들 (602a 내지 602c)은 제 2 파장 범위에 대한 중앙 흑화들로서 역할한다. 흑화들은 상기에서 유의한 바와 같이, 전이 영역들 대신에 또는 상기 전이 영역들과 더불어 있을 수 있고, 여기에서 그러한 전이 영역들은 이제 제 2 영역들 (604a 내지 604c) 및 제 3 영역 (606) 사이에서 있을 수 있고, 또한 604a 내지 604c와 602a 내지 602c 사이에 있을 수 있다.
세기가 낮은 장 파장, 예를 들어 NIR 형광, 및 세기가 큰 단 파장, 예를 들어 청색 광이 단일 시스템을 통해 이미징되는 그러한 예에서, 도 6a 내지 6c의 어퍼처 구성은 비-흑화된 형광 광의 모두를 통과시키는 역할을 할 수 있으며 (이는 "제 1" 파장 범위라 함), 그리고 어퍼처의 흑화된 부분을 통해 보다 밝은 단 파장을 더 통과시킬 수 있다 (이는 "제 2"파장 범위라 함). 청색 광을 위한 존을 통과하는 환형 크기는 약한 NIR 광의 처리량을 감소시킴 없이, 점상 강도 분포 함수를 동등하게 하여 NIR 광의 것과 유사하도록 하기 위해 사용될 수 있다.
가변적인 기하학 구조의 파장 의존 어퍼처 필터들
또 다른 것과는 다른 하나의 파장 범위를 처리하기 위한 또 다른 접근법은 가변적인 기하학 구조의 파장 의존 필터링을 수반한다. 이는 필드에 걸친 파장-의존 점상 강도 분포 함수 제어를 달성하는 것이 바람직한 경우, 시스템 어퍼처에서 이행될 수 있다. 대안으로, 이는 또한 비-축 이미지 위치에 도달할 광선들의 일 부분이 차단 또는 멈춰지는 파장-의존 비네팅을 달성하는 것이 바람직한 경우, 시스템 어퍼처 (또는 그의 컨주게이트)로부터 멀리 이행될 수 있고, 비네트 어퍼쳐를 통과하는 한 서브셋의 파장들만을 위해 이것이 이행된다. 인식될 수 있는 바와 같이, 가변적인 기하학 구조, 파장-의존 시스템 어퍼처는 단순하게 다음과 같은 점을 제외하고 가변적인 기하학 구조, 파장-의존 비네팅의 것과 유사한 기술 구현을 요구한다: 시스템 어퍼처는 하나의 컨주게이트 평면에서 일어나며, 그리고 그의 가변적인 구성요소들은 이러한 평면 내에서 동작할 것이지만, 비네팅 어퍼처는 또한 다른 평면들로 이동될 필요가 있을 것이다. 이러한 이유들로 하여, 논의는 보다 복잡한 2 개의: 가변적인 기하학 구조, 파장-의존 비네팅 어퍼처를 사용할 것이다. 실시예에 따라서, 이는 (a) 이미지 평면 상에 나타나는 바와 같이 비-비네팅으로부터 비네팅으로의 전이의 위치 및 (b) 이미지 평면 상에 나타나는 바와 같이 비-비네팅으로부터 비네팅으로의 전이 영역의 폭 둘 다를 제어함으로써 실현될 수 있다. 비네팅은 펄필 (또는 f-스톱), 또는 그의 컨주게이트에서, 또는 이미지 평면 또는 그의 컨주게이트에서 위치되지 않은 임의의 위치에서 구현될 수 있다.
도 7은 일반적으로 이미징 시스템에서 가변적인 기하학 구조의 파장 의존 비네팅에 대한 축 위치들을 예시한다. 볼 수 있는 바와 같이, 비네팅은 위치들 (a 내지 e)에서 도입되지만, 펄필 평면 또는 이미지 평면 또는 그의 컨주게이트들에서 도입되지 않을 수 있고, 이때에 그러한 빔 스톱의 역할을 변화된다. 위치들 (a 내지 e)은 이미지 및 펄필, 또는 그의 컨주게이트들이 배제되지 않는 한, 불연속적이 아닌 연속적이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 이들 위치들은 펄필 앞 뒤 둘다일 수 있다.
도 8은, 물리적 펄필 또는 f-스톱 아이리스에 있지 않은 이미징 시스템 (즉, 펄필 또는 f-스톱은 이미징 시스템 앞에, 예컨대 일부 내시경 카메라들 (또는 "비디오 커플러들")에 있음)에서 가변적인 기하학 구조의 파장 의존 비네팅에 대한 축 위치들을 예시한다. 그러한 바와 같이, 비네팅은 펄필 뒤에서만 도입될 수 있다. 다시, 위치들은 이미지 또는 그의 컨주게이트가 배제되지 않는 한, 불연속적이 아닌 연속적이다. 이러한 위치에서 가변적인 기하학 구조의 파장 의존 비네팅의 사용은 내시경으로부터 출력된 탈선 (aberrated) 빔이 가변적인 기하학 비네팅 제어를 가진 카메라에 의해 개선되도록 할 수 있다.
가변적인 기하학 구조의 파장 의존 비네팅의 사용은 비-축 성능이 개선되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 내시경이 설계되었던 청색 파장 (예를 들어, F 광, 또는 486 nm)보다 짧은 파장 (예를 들어, 460 nm)이 청색 채널인 기계-시각 적용 (machine-vision application)에서의 사용을 위한 카메라가 설계된다고 생각해보자. 그리고 나아가 동작 파장이 설계 파장보다 짧고 시스템이 레터럴 컬러를 나타내기 때문에, 비-축 이미지 성능이 청색 채널 상의 형편없는 스팟 크기에 의해 악영향을 받을 수 있다고 생각해보자. 사용자가 비-축 빔에 대한 청색 광 (청색 비네팅)을 좁히는 것을 가능하게 하는 카메라는 개선된 비-축 성능을 보여줄 것이며, 그리고 시스템은 필드에 걸친 성능의 보다 큰 균일성을 나타낼 것이다. 시스템의 비-축 성능을 트리밍한 (trimming) 이후에, 전체-필드 화이트 밸런싱 (full-field white balancing)이 처리되고, 그 이후에 시스템은 사용될 준비를 한다.
도 9는 스톱 (또는 "이미지 공간") 빔 이후에 적용된 가변적인 기하학 구조의 비네팅에 대한 추가 단면 세부 사항을 예시한다. 비네팅은 임의의 축 위치 (a 내지 e)에서 도입될 수 있다. 위치 "a"에 가까운 위치들에서의 비네팅은 넓은 전이 영역들 (이미지 평면에서 더딘 구배들)을 가지는데, 이는 이미지 평면에 가깝게 위치된 어퍼처들에 대한 경우에서보다 주어진 어퍼처 크기에 대해 많은 이미지 형성 콘들이 영향을 받기 때문이다. 위치 "c" (cl, c2, c3로 나타남)에서, 변수는 어퍼처 크기 그 자체이다. 위치 c3에서 예시된 삽입 깊이 (insertion depth)는 위치 c1에서 예시된 삽입 깊이에서보다 큰 필드의 부분에 비네팅을 적용한다.
"가변적인 기하학 구조"에 연관된 변수들은 어퍼처 크기, 어퍼처 위치, 및 어퍼처들의 수이다. 예를 들어, 이미징 시스템은 관심 파장 범위당 하나의 가변 어퍼처를 가질 수 있다. 시스템 어퍼처에 위치될 시에, "어퍼처 위치"는 더 이상 가변적이지 않다. 단일 아키텍처로 비네팅 역할로부터 시스템 어퍼처의 역할로 전이되는 가변적인 기하학 구조의 파장 의존 어퍼처 필터가 구현될 수 있다.
가변적인 기하학 구조의 파장-의존 비네팅의 예시에 더하여, 사용자는 이미지 평면 근방의 a 위치에서 어퍼처를 동작시킴으로써 이상적인 필드 컷-오프 위치 (비네팅 기능 한계)를 발견할 수 있고 (a보다 e에 가까운 위치들), 그 이후에 이미지 평면으로부터 멀리 이동시킴으로써 바람직한 전이 영역을 발견할 수 있다. 이러한 처리는 반복적일 수 있고 자동적일 수 있다. 그 후에, 원하는 셋팅을 발견한다면, 카메나는 전체 필드에 대해 화이트 밸런싱이 된다. 시스템, 예컨대, 내시경 및 카메라는 사용될 준비가 된다.
도 10은 4 개의 베인들 (vanes) 또는 부분들 (1001-1004)이 입사 이미지에 의해 완전하게 채워지는 다운스트림 검출기 (1050)의 직선 공간에 정렬되는 것을 예시한다. 베인들은 어퍼처의 크기를 조정하기 위해 (광학 축으로 그리고 광학 축으로부터) X-Y 평면에서 이동한다. 베인들은 어퍼처의 위치를 조정하기 위해 (광학 축에 평행한) Z와 평행하여 축 방향으로 이동한다. 2 개의 조정은, 발생될 비네팅의 정도에 대해 비네팅이 시작되는 필드 위치 (점선 (1050b)에 의해 나타남), 및 이러한 정도가 완전하게 실현되는 필드 위치 (점선 (1050d)에 의해 나타남) 둘 다에 서로 영향을 미친다. 그러한 조정은 이미지 품질에 기반하여 수동으로 또는 자동으로 동작될 수 있는 기술 분야의 통상의 기술자에게 공지된 조정기 (1030)를 사용하여 실현될 수 있다. 1050a로서 식별된 영역은 전체적으로 비-비네팅된다. 1050e로서 식별된 영역은 선택된 최대 비네팅 정도를 겪게 된다.
도 11은 서로 다른 크기들을 가진 복수의 어퍼처들 (1101-1106)이 서로 다른 어퍼처 크기들을 제공하기 위해, 조정기 (1130)에 의해 수동으로 또는 자동으로 조정되는 예컨대 회전되는 기판 (1120) 예컨대, 휠 상에 제공되는 필터 (1100)를 예시한다. 기판 (1120)은 광학 축을 따라 다양한 위치들에 설치될 수 있다.
적용 #1 : 다중-채널 개방-필드 형광 이미징 시스템
도 12a 및 12b는 다중-채널 개방 필드 형광 이미징 시스템 (1200)의 개략적인 형태를 예시한다. 시스템 (1200)은 동일한 시야 (field of view) 및 동일한 물체 필드 시각 (perspective)을 가진 2 개 이상의 이미징 채널들 (1210, 1220)을 가진다. 시스템 (1200)은 물체 필드를 통한 공통 축을 가진 이미지 센서들 (1212, 1222)을 가진다. 채널들 (1210, 1220)은 공통 대물 렌즈 (1202)를 공유하며, 그리고 빔스플리터 (1204)에 의해 대물 렌즈 (1202)와 이미지 평면 (I) 사이 어딘가에서 분리된다. 시스템 (1200)은 또한 파장 의존 필터 어퍼처 (1230) 및 어퍼처 (1240)를 포함할 수 있다.
도 12a는 시스템에 들어가는 2 개의 파장 범위들을 예시한다. 제 1 파장 범위 (λ1)는, 밝은 광, 이 경우에 가시 광 및 레이저 여기 광 (laser excitation light)의 반사 부분을 포함한 제 2 파장 범위 (λ2)보다 몇 자릿수 (orders of magnitude)가 희미할 수 있는 약한 신호, 예컨대, 형광 신호를 포함한다. 가시 광 및 레이저 반사 광 둘 다는 다른 시스템 요건들에 관련된 이유들에 대해 이미징된다. 이로써, 제 2 파장 범위 (λ2)는 적어도 2 개의 비-인접 파장 서브-범위들을 포함할 수 있거나, 또는 부분적으로 겹쳐지는 파장 서브-범위들을 가질 수 있다.
시스템 (1200)에서, 약한 세기 광 (λ1) (형광 광)은 제한 (아포디제이션, 흑화, 또는 비네팅) 없이 전체 어퍼처에서 통과된다. 이로써, 제 1 파장 의존 필터 어퍼처 (1230)는 제 1 파장 범위 (λ1)에 대해 투명한 반면, 파장 의존 필터 어퍼처 (1230) 및 어퍼처 (1240) 둘 다는 제 2 파장 범위 (λ2)의 부분들을 트리밍한다.
도 12b에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 2 파장 범위 (λ2)의 비-축 빔에서 적은 주변 광선들은, 제 1 파장 범위 (λ1)가 쪼개지고 채널 (1220)에 존재하지 않을 시에 종래 비-파장 의존 방법들을 통해 실현될 수 있는 어퍼처 (1240)에 의해 멈춰진다. 제 2 파장 범위 (λ2)에 대한 상부 주변 비-축 광선들을 멈추기 위해, 파장 의존 필터 어퍼처 (1230)는 정지 위치 전에 사용된다. 이러한 파장 의존 필터 어퍼처 (1230)가 또한 제 1 파장 범위 (λ1)를 수신하기 때문에, 상기에서 설명된 실시예들에 따른 파장 의존 필터 어퍼처 (1230)가 사용될 수 있다.
제 2 파장 범위 (λ2)가 적어도 2 개의 파장 서브-범위들, 예컨대, 밝은 가시 및 매우 밝은 레이저 반사를 포함할 시에, 추가적으로 파장 의존 비네팅은 이들 2 개의 파장 서브-범위들이 동일한 검출기 (1222)를 공유할지라도 실현될 수 있다. 예를 들어, 파장 의존 필터 어퍼처 (1230)는 도 5에 예시된 바와 같이 3 개의 영역들을 가질 수 있고, 그리고/또는 어퍼처 (1240)는 가시 파장 서브-범위가 레이저 반사 파장 서브-범위보다 많이 전달되는 파장 의존 필터 어퍼처일 수 있고, 이때 검출기 (1222) 상의 입사 빔은 레이저 반사가 이미징될 지 또는 가시 광이 이미징될 지 간에 유사하거나 동일한 카메라 전자 셋팅들을 요구할 것이다.
이로써, 실시예들에 따른 파장 의존 필터 어퍼처를 사용하여, 시스템 (1200)은 희미한 광이 모여지고 광학 설계가 관리될 수 있는 것의 한계에 통과하도록 할 수 있고, 밝은 광의 비-축 성능을 개선시키며, 그리고 검출기 (1222)로부터 상류에 멀리 있는 밝은 광의 비네팅을 허용함으로써, 벗어난 광 제어를 간단하게 할 수 있다.
예시 적용 #2: 2-채널 레이저 스페클 (Speckle) 이미징 시스템
도 13은 2-채널 개방 필드 레이저 스페클 이미징 시스템 (1300)의 개략적인 형태를 예시한다. 시스템 (1300)은 동일한 시야 및 물체 필드 시각을 가진 적어도 2 개의 이미징 채널들 (1310, 1320)을 포함한다. 시스템은 공통 대물 렌즈 (1302) 및 시스템 어퍼처에 위치된 파장 의존 어퍼처 필터 (1330)을 포함할 수 있으며, 그리고 이해하여야 하는 바와 같이, 다른 이미지 형성 광학기기들은 어퍼처 (1330) 뒤에 존재하고 빔 스플리터 (1304) 앞뒤에 존재할 수 있다.
시스템 (1200)과 유사하게, 시스템 (1300)은 물체 필드를 통한 공통 축을 가진 센서들 (1312, 1322)을 가진다. 이러한 이유로, 채널들은 공통 대물 렌즈를 공유하고, 예컨대, 빔스플리터 (1304)에 의해 대물 렌즈와 이미지 평면 사이 어딘 가에 분리되고, 상기 빔스플리터는 제 2 파장 범위 (λ2)를 가시 광의 제 1 파장 서브-범위 (λ2-1) 및 반사 레이저 광의 제 2 파장 서브-범위 (λ2-2)로 쪼갠다.
이러한 예시에서, 파장 범위 (λ2)에서 반사 레이저 광 (λ2-2)은 간섭되어 (coherent), 스페클 패턴 또는 간섭 필드 (interference field)는 검출기 (1322)에 형성된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 파장 의존 어퍼처 필터 (1330)는 시스템 어퍼처, 또는 f-스톱 평면에 위치된다. 파장 의존 어퍼처 필터 (1330)는 다수의 밴드 패스 영역들을 포함한다. 특히, 제 1 또는 중앙 영역 (1332), 제 2 또는 전이 영역 (1334), 및 제 3 또는 주변 영역 (1336)이다. 제 1 영역 (1332)은 모든 광을 통과시키지만, 그러나 스톱 형상 또는 가시 광 (λ2-1)에 대한 시스템 어퍼처를 정의하는 원형 환형들로 경계를 이룬다. 가시 광 점상 강도 분포 함수는 검출기 (1312)에서 종래 에어리 디스크 (airy disk)를 형성한다. 반사 레이저 광 (λ2-2)은 또한 정사각형을 따라 톱니 모양 에지에 의해 경계를 이룬 큰 어퍼처를 포함한 제 2 영역 (1334)을 통과할 것이다. 반사 레이저 광 (λ2-2)에 대한 시스템 어퍼처가 가시 광 (λ2-1)에 대한 것보다 크기 때문에, 반사 레이저 광 (λ2-2)은 검출기 (1322)에서 보다 작은 점상 강도 분포 함수를 형성한다. 어퍼처가 회절 패턴의 중앙 코어 외부에 있는 링을 아무런 가치 없게 하기 위해 설계된 특징으로 아포디자이디드되었기 때문에, 검출기 (1322)에서 점상 강도 분포 함수는 스페클 특징들 간의 크로스 토크 (cross talk)를 덜 만들어 내고, 그러므로 보다 큰 콘트라스트를 만들어 낸다. 이러한 예시에서, 1334의 경계를 이룬 톱니 모양의 어퍼처는 검출기 상에 입사된 스페클 크기의 제어를 가능하게 할 시에 가변적인 기하학 구조를 가지는 것으로 만들어질 수 있다.
예시 적용 #3: 고-해상도 가시 & NIR 내시경
도 14a 및 14b 각각은 파장 의존 필터 어퍼처들이 없는 시스템 (1400a), 및 다수의 시스템 어퍼처 컨주게이트 평면들에서 다수의 파장 의존 필터 어퍼처들 (1430, 1440)을 갖고 다수의 비네팅 평면들에서 다수의 파장 의존 필터 어퍼처들 (1450, 1460)을 갖는 시스템 (1400b)의 개략도들을 예시한다. 시스템, 예컨대, 내시경이 시스템 어퍼처의 다수의 컨주게이트들 및 이미지 평면의 다수의 컨주게이트들을 만들어 내는 아키텍처를 가질 시에, 다수의 파장 의존 필터 어퍼처들이 사용될 수 있다. 이들은 전체 필드에 걸쳐 서로 다른 파장들에 대한 점상 강도 분포 함수에 영향을 미치기 위해 시스템 어퍼처 컨주게이트들에서 사용될 수 있다. 이들은 또한 비-축 필드의 부분을 통해 서로 다른 파장들에 대한 점상 강도 분포 함수에 영향을 미치기 위해 비네팅 평면들에서 사용될 수 있다.
형광 내시경 시스템에서, 2 개의 경쟁 상대는 동일 광학 경로에 제약들을 부과한다: 보다 약한 형광 신호는 처리량에 관한 제한 또는 임피던스 없이 최적으로 관리되는 반면, 가시 광 이미지는 시스템 아키텍처들이 보다 큰 그리고 보다 높은 선명도 디스플레이들을 얻으려고 노력할 시에 보다 높은 해상도로 푸싱된다. 가시 광 이미지 품질에 대해 만들어진 영상 강화들 (enhancements)은 형광 신호에서 처리량 손실을 초래하지 않아야 한다.
도 14a에서 개략적인 형태를 참조하여, 파장 범위 (λ1)를 가진 가시 광의 부분에 대한 점상 강도 분포 함수는 파장 범위 (λ2)를 가진 가시 광의 또 따른 부분의 것보다 넓다. 점상 강도 분포 함수에서의 차이는 필드 어디에서나 일어날 수 있거나, 또는 비-축 필드 위치들에 대해 보다 큰 부분에서 일어날 수 있다. 상기 점상 강도 분포 함수 차이의 원인은 관련 있지 않지만, 그러나 예를 들어 이는 설계에 내재할 수 있거나, 또는 이는 현존하는 설계를 본래 의도되지 않은 방식으로 사용하는 것을 의도하는 적용의 결과일 수 있거나 (예를 들어, 현존하는 F, d를 사용하여, 기계 시각 적용에서의 C-광 최적 제품은 내시경이 관리할 수 있는 것보다 넓은 스펙트럼 범위를 도입할 수 있음), 또는 이는 보다 많은 렌즈 요소들의 사용을 통해 실현될 수 있는 것보다 많은 비용 효과 해결책을 파장 의존 어퍼처들로 하여금 제안할 수 있도록 한다. 점상 강도 분포 함수들에서 차이에 대한 이유는 관련되어 있지 않다. 여기에서 적용이 제 1 세트의 파장들에 대한 PSF와 제 2 세트의 파장들에 대한 PSF (즉, 가시 파장들 내에) 사이의 차이를 제 3 세트의 파장들 (즉, 형광 파장들)에 대한 임피던스 없이 감소시키는 것을 원한다는 것으로 가정한다.
도 14b에서, 하나 이상의 파장들의 점상 강도 분포 함수들이 시스템 어퍼처 컨주게이트들에서 파장 의존 아포디제이션 필터들을 통해 변화하는 것처럼 만들어질 수 있으며, 그리고 시야에 걸친 점상 강도 분포 함수들이 비네팅 평면들에서 파장 의존 필터들을 통해 변화하는 것처럼 만들어질 수 있다. 특히, 실시예들에 따른 파장 의존 필터 어퍼처들 (1430, 1440)을 시스템 어퍼처의 컨주게이트에 위치시킴으로써, 제 2 파장 범위 (λ2)의 점상 강도 분포 함수는 제 3 파장 범위 (λ3)에 영향을 미침 없이, 제 1 파장 범위 (λ1)의 것과 동등하게 될 수 있다. 인식되어야 하는 바와 같이, 도 14a 및 14b가 시스템들 (1400a, 1400b)에서의 광학 경로만을 예시하였지만, 전체 시스템은 카메라 예를 들어 또 다른 시스템 어퍼처 컨주게이트를 포함한다.
개요 및 검토에 의해, 하나 이상의 실시예들은 약한 신호에 대해 최대 또는 전체 (full) 어퍼처 처리량을 제공할 수 있으며, 그리고 강한 신호의 파장들의 부분에 적용된 아포디자이디드 파장 의존 시스템 어퍼처는 아포디자이디드 파장 의존 시스템 어퍼처 없이 동작하는 시스템에 대한 경우보다 더 미세한 라인 세부 사항을 제공하는 것을 초래할 수 있으며 (보다 높은 공간 주파수들에서 보다 높은 콘트라스트); 그리고 추가적인 영상 강화는 파장 의존 비네팅을 통해 비-축 성능에서 실현될 수 있다. 특히, 필터는 제 1 파장 범위를 전달하기 위한 중앙 필터 영역, 제 2 파장 범위를 차단하기 위한 주변 필터 영역, 및 중앙 필터 영역과 주변 필터 영역 사이에 있고 제 2 파장 범위가 중앙 및 주변 필터 영역들에서 전달 또는 차단되는 것과는 다른 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단하기 위한 전이 필터 영역을 포함할 수 있다. 보다 일반적으로, "N" 영역들 및 N-1 전이 영역들, 예컨대, N-2 전이 영역들까지 있을 수 있다.
또 다른 실시예에 따라서, 제 1 파장 범위 및 제 2 파장 범위를 적어도 필터링하는 방법이 또한 제공된다. 방법은 제 1 파장 범위의 중앙 부분을 전달하는 단계, 제 2 파장 범위의 주변 부분을 차단하는 단계, 및 제 2 파장 범위가 중앙 부분 및 주변 부분에서 전달 또는 차단되는 것과는 다르게, 중앙 부분과 주변 부분 사이에서 제 2 파장 범위의 전이 부분을 전달 또는 차단하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 방법은 제 2 파장 범위의 중앙 부분을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있고, 제 2 파장 범위가 전이 부분에서 전달된다. 여전히 또 다른 실시예에서, 방법은 제 2 파장 범위의 중앙 부분을 전달하는 단계를 포함할 수 있고, 전이 부분은 주변 부분보다 제 2 파장 범위를 많이 전달하고 중앙 부분보다는 제 2 파장 범위를 덜 전달한다.
여전히 또 다른 실시예에 따라서, 키트가 제공되고, 상기 키트는 다양한 실시예들과 관련되어 상술된 바와 같은 필터, 및 제 1 파장 범위 및 제 2 파장 범위를 쪼개기 위한 빔 스플리터를 포함한다. 실시예에서, 키트는 복수의 릴레이들 또는 대물 렌즈를 더 포함할 수 있다.
예시 실시예들은 본원에서 기술되었으며, 그리고 특정 용어들이 사용되었지만, 이들은 제한 목적이 아니고 단지 포괄적이고 기술적인 의미로 해석되어야 한다. 일부 예들에서, 본 출원에 따른 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백한 바와 같이, 특정 실시예와 관련되어 기술된 특징들, 특성들 및/또는 요소들은 특별히 별 다른 언급이 없는 이상 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 다른 실시예들과 관련되어 기술된 특징들, 특성들 및/또는 요소들과 결합하여 사용될 수 있다. 이에 따라서, 기술 분야의 통상의 기술자가 이해할 바와 같이, 형태 및 세부 사항에서의 다양한 변화들은 다음 청구항에 설명된 바와 같이 본 발명의 기술 사상 및 권리 범위로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 특정 예시들이 내시경들에 관해 기술되었지만, 실시예들은 유사한 파장 범위들 및 단일 검출기 요건들, 예컨대, 보어스코프들을 갖는 다른 이미징 시스템과 함께 사용될 수 있다.

Claims (27)

  1. 제 1 파장 범위를 전달하고 제 2 파장 범위를 차단하기 위한 중앙 필터 영역;
    상기 제 1 파장 범위를 전달하고 상기 제 2 파장 범위를 차단하기 위한 주변 필터 영역; 및
    상기 중앙 필터 영역과 상기 주변 필터 영역 사이에 있는 전이 필터 영역 (transition filter region) - 상기 전이 필터 영역은 상기 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단함 -을 포함하며,
    상기 전이 필터 영역은 상기 제 2 파장 범위를 차단하는 하나 이상의 제 1 부분, 및 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 하나 이상의 제 2 부분을 포함하는, 필터.
  2. 제 1 파장 범위 및 제 2 파장 범위를 전달하기 위한 중앙 필터 영역;
    상기 제 2 파장 범위를 차단하고 상기 제 1 파장 범위를 통과시키기 위한 주변 필터 영역; 및
    상기 중앙 필터 영역과 상기 주변 필터 영역 사이에 있는 전이 필터 영역 - 상기 전이 필터 영역은 상기 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단함 -을 포함하며,
    상기 전이 필터 영역은 상기 제 2 파장 범위를 차단하는 하나 이상의 제 1 부분, 및 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 하나 이상의 제 2 부분을 포함하고,
    상기 전이 필터 영역은 상기 주변 필터 영역보다 상기 제 2 파장 범위를 더 전달하고 상기 중앙 필터 영역보다는 상기 제 2 파장 범위를 덜 전달하는, 필터.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전이 필터 영역은 상기 중앙 필터 영역으로부터 상기 주변 필터 영역으로 상기 제 2 파장 범위의 전달을 점차적으로 변화시키는, 필터.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 전이 필터 영역은 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 제 2 부분들 사이에서 상기 제 2 파장 범위를 차단하는 제 1 부분들을 포함하는, 필터.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전이 필터 영역은 상기 중앙 필터 영역으로부터 상기 주변 필터 영역으로 상기 제 2 파장 범위의 차단을 점차적으로 증가시키는, 필터.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 전이 필터 영역의 제 1 부분들은 상기 주변 필터 영역과 동일한 물질인, 필터.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전이 필터 영역은 상기 제 1 파장 범위를 전달하는, 필터.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터는 상기 제 1 및 제 2 파장 범위들의 점상 강도 분포 함수들 (point spread functions)을 동등하도록 구성되는, 필터.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 파장 범위들은 부분적으로 겹치는, 필터.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 및 상기 제 2 파장 범위들은 겹쳐지지 않는, 필터.
  11. 서로 다른 파장 범위들을 사용하는 시스템에 있어서,
    시스템 어퍼처 (system aperture)의 제 1 컨주게이트 평면 (conjugate plane)으로부터 이격된 제 1 파장 의존 필터; 및
    상기 시스템 어퍼처의 제 2 컨주게이트 평면에 있는 제 2 파장 의존 필터를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 파장 의존 필터들은 상기 파장 범위들의 점상 강도 분포 함수들을 동등하도록 구성되고,
    상기 제 1 및 제 2 파장 의존 필터들은 청구항 1 또는 2에 따른 필터를 포함하는, 서로 다른 파장 범위들을 사용하는 시스템.
  12. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제 1 파장 범위는 형광 신호이며, 그리고 상기 제 2 파장 범위는 가시 신호인, 필터.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 형광 신호는 상기 가시 신호의 세기에 비해 상대적으로 낮은 세기를 가지는, 필터.
  14. 제 1 파장 범위 및 제 2 파장 범위를 적어도 필터링하는 방법에 있어서,
    중앙 공간 부분이 상기 제 1 파장 범위를 전달하고 상기 제 2 파장 범위를 차단하는 단계;
    주변 공간 부분이 상기 제 2 파장 범위를 차단하고 상기 제 1 파장 범위를 통과시키는 단계; 및
    전이 공간 부분이 상기 중앙 공간 부분과 상기 주변 공간 부분 사이에서 상기 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단하는 단계를 포함하며,
    상기 전이 공간 부분이 상기 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단하는 단계는 상기 전이 공간 부분의 제 1 서브-부분이 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 단계 및 상기 전이 공간 부분의 제 2 서브-부분이 상기 제 2 파장 범위를 차단하는 단계를 포함하는, 필터링 방법.
  15. 제 1 파장 범위 및 제 2 파장 범위를 적어도 필터링하는 방법에 있어서,
    중앙 공간 부분이 상기 제 1 파장 범위 및 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 단계;
    주변 공간 부분이 상기 제 2 파장 범위를 차단하고 상기 제 1 파장 범위를 통과시키는 단계; 및
    전이 공간 부분이 상기 중앙 공간 부분과 상기 주변 공간 부분 사이에서 상기 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단하는 단계를 포함하며,
    상기 전이 공간 부분이 상기 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단하는 단계는,
    상기 전이 공간 부분의 제 1 서브-부분이 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 단계 및 상기 전이 공간 부분의 제 2 서브-부분이 상기 제 2 파장 범위를 차단하는 단계,
    상기 전이 공간 부분이, 상기 중앙 공간 부분이 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 것보다 상기 제 2 파장 범위를 덜 전달하는 단계, 및
    상기 전이 공간 부분이, 상기 주변 공간 부분이 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 것보다 상기 제 2 파장 범위를 더 전달하는 단계를 포함하는, 필터링 방법.
  16. 청구항 1 또는 2에 따른 필터; 및
    제 1 및 제 2 파장 범위들을 쪼개기 위한 빔 스플리터 (beam splitter)를 포함하는, 키트.
  17. 청구항 16에 있어서,
    복수의 릴레이들을 더 포함하는, 키트.
  18. 청구항 16에 있어서,
    대물 렌즈를 더 포함하는, 키트.
  19. 청구항 1 또는 2에 따른 필터를 포함하는, 내시경.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 필터는 상기 내시경의 시스템 어퍼처 또는 상기 시스템 어퍼처의 컨주게이트 평면에 위치되는, 내시경.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 필터는 상기 내시경의 시스템 어퍼처 또는 상기 시스템 어퍼처의 컨주게이트 평면에 위치되지 않는, 내시경.
  22. 청구항 14 또는 15에 있어서,
    상기 제 1 파장 범위는 형광 신호이며, 그리고 상기 제 2 파장 범위는 가시 신호인, 필터링 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 형광 신호는 상기 가시 신호의 세기에 비해 상대적으로 낮은 세기를 가지는, 필터링 방법.
  24. 청구항 1 또는 2에 따른 필터를 포함하는 이미징 시스템에 있어서,
    상기 필터는 상기 이미징 시스템의 시스템 어퍼처로부터 이격되는, 이미징 시스템.
  25. 제 1 파장 범위 및 제 2 파장 범위를 적어도 검출하는 방법에 있어서,
    이미징 시스템의 시스템 어퍼처로부터 이격된 위치에서 상기 제 1 파장 범위 및 상기 제 2 파장 범위를 필터링하는 단계 -
    상기 필터링 단계는:
    중앙 공간 부분이 상기 제 1 파장 범위를 전달하고 상기 제 2 파장 범위를 차단하는 단계;
    주변 공간 부분이 상기 제 2 파장 범위를 차단하고 상기 제 1 파장 범위를 통과시키는 단계;
    전이 공간 부분이 상기 중앙 공간 부분과 상기 주변 공간 부분 사이에서 상기 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단하는 단계를 포함하고, 상기 전이 공간 부분이 상기 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단하는 단계는 상기 전이 공간 부분의 제 1 서브-부분이 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 단계 및 상기 전이 공간 부분의 제 2 서브-부분이 상기 제 2 파장 범위를 차단하는 단계를 포함함 -;
    상기 제 1 파장 범위를 검출하는 단계; 및
    상기 제 2 파장 범위를 검출하는 단계를 포함하는, 파장 검출 방법.
  26. 제 1 파장 범위 및 제 2 파장 범위를 적어도 검출하는 방법에 있어서,
    이미징 시스템의 시스템 어퍼처로부터 이격된 위치에서 상기 제 1 파장 범위 및 상기 제 2 파장 범위를 필터링하는 단계 -
    상기 필터링 단계는:
    중앙 공간 부분이 상기 제 1 파장 범위 및 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 단계;
    주변 공간 부분이 상기 제 2 파장 범위를 차단하고 상기 제 1 파장 범위를 통과시키는 단계;
    전이 공간 부분이 상기 중앙 공간 부분과 상기 주변 공간 부분 사이에서 상기 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단하는 단계를 포함하고, 상기 전이 공간 부분이 상기 제 2 파장 범위를 전달 또는 차단하는 단계는, 상기 전이 공간 부분의 제 1 서브-부분이 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 단계 및 상기 전이 공간 부분의 제 2 서브-부분이 상기 제 2 파장 범위를 차단하는 단계, 상기 전이 공간 부분이, 상기 중앙 공간 부분이 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 것보다 상기 제 2 파장 범위를 덜 전달하는 단계, 및 상기 전이 공간 부분이, 상기 주변 공간 부분이 상기 제 2 파장 범위를 전달하는 것보다 상기 제 2 파장 범위를 더 전달하는 단계를 포함함 -;
    상기 제 1 파장 범위를 검출하는 단계; 및
    상기 제 2 파장 범위를 검출하는 단계를 포함하는, 파장 검출 방법.
  27. 삭제
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3030495A1 (en) 2014-03-04 2015-09-11 Novadaq Technologies ULC Spatial and spectral filtering apertures and optical imaging systems including the same
CN106063259B (zh) * 2014-03-14 2018-11-02 索尼公司 成像设备、可变光圈装置、成像方法和程序
JP6155398B2 (ja) * 2014-09-11 2017-06-28 富士フイルム株式会社 レンズ鏡筒、撮影装置本体、及び撮影装置
WO2017035646A1 (en) 2015-08-31 2017-03-09 Novadaq Technologies Inc. Polarization dependent filter, system using the same, and associated kits and methods
DE102017127931A1 (de) * 2017-11-27 2019-05-29 Henke-Sass, Wolf Gmbh Optikanordnung für ein Endoskop und Endoskop mit einer solchen Optikanordnung
US11080874B1 (en) * 2018-01-05 2021-08-03 Facebook Technologies, Llc Apparatuses, systems, and methods for high-sensitivity active illumination imaging
JP6818702B2 (ja) * 2018-01-15 2021-01-20 株式会社東芝 光学検査装置及び光学検査方法
US11513267B2 (en) 2018-06-10 2022-11-29 Apple Inc. Patterned mirror edge for stray beam and interference mitigation
JP6989475B2 (ja) * 2018-11-09 2022-01-05 株式会社東芝 光学検査装置及び光学検査方法
CN111355866B (zh) * 2018-12-20 2022-02-08 宁波舜宇光电信息有限公司 成像组件及其制造方法、摄像模组和电子设备
WO2021001726A1 (en) * 2019-07-02 2021-01-07 3M Innovative Properties Company Optical device comprising wavelength-selective optical filter including downconverter
CN114502989A (zh) * 2019-09-24 2022-05-13 安捷伦科技有限公司 可变透射孔
CN113267840B (zh) * 2021-05-08 2022-02-22 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 锯齿光阑及其应用及其对光路的调试方法
JP2022176665A (ja) * 2021-05-17 2022-11-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 投写型表示装置
TWI808479B (zh) * 2021-07-16 2023-07-11 大立光電股份有限公司 透鏡組、光學裝置與電子裝置
CN115586638A (zh) * 2022-10-10 2023-01-10 长春理工大学 可见光宽波段含单层衍射元件系统点扩散函数构建方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020080501A1 (en) 2000-06-20 2002-06-27 Hiroyuki Kawae Light permeable fluorescent cover for light emitting diode
US20040228005A1 (en) 2003-03-28 2004-11-18 Dowski Edward Raymond Mechanically-adjustable optical phase filters for modifying depth of field, aberration-tolerance, anti-aliasing in optical systems
US20070035852A1 (en) 2005-08-12 2007-02-15 Lumileds Lighting U.S., Llc Imaging optics with wavelength dependent aperture stop
US7495833B2 (en) * 2006-02-23 2009-02-24 Microvision, Inc. Scanned beam source and systems using a scanned beam source for producing a wavelength-compensated composite beam of light
US20090303317A1 (en) * 2006-02-07 2009-12-10 Novadaq Technologies Inc. Near infrared imaging
US20110316982A1 (en) 2010-06-10 2011-12-29 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Camera objective and camera system
WO2013119992A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Kla-Tencor Corporation System and method for apodization in a semiconductor device inspection system

Family Cites Families (112)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2153198A1 (de) 1971-10-26 1973-05-03 Agfa Gevaert Ag Aperturblende fuer optische systeme
JPH0762736B2 (ja) 1984-09-25 1995-07-05 オリンパス光学工業株式会社 像伝達光学系
JPS61160714A (ja) 1985-01-09 1986-07-21 Canon Inc 焦点距離可変レンズ
US4981342A (en) 1987-09-24 1991-01-01 Allergan Inc. Multifocal birefringent lens system
JPH01284225A (ja) 1988-05-09 1989-11-15 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡用テレビカメラ
JPH0734410B2 (ja) 1988-10-28 1995-04-12 アルプス電気株式会社 磁気ヘッドの巻線方法
US5206759A (en) 1989-04-14 1993-04-27 Olympus Optical Co., Ltd. Image relaying optical system
JPH0827429B2 (ja) * 1991-03-04 1996-03-21 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡用対物レンズ
US5276321A (en) 1991-04-15 1994-01-04 Geophysical & Environmental Research Corp. Airborne multiband imaging spectrometer
US5212589A (en) 1991-10-25 1993-05-18 International Business Machines Corporation Lens system for focussing light of plural wavelength
US5341240A (en) 1992-02-06 1994-08-23 Linvatec Corporation Disposable endoscope
DE4301466C2 (de) 1993-01-21 2002-01-24 Zeiss Carl Endoskopischer Vorsatz für ein stereoskopisches Beobachtungssystem
US5825534A (en) 1992-04-28 1998-10-20 Carl-Zeiss-Stiftung Stereoendoscope having a folded sight line
US5486923A (en) * 1992-05-05 1996-01-23 Microe Apparatus for detecting relative movement wherein a detecting means is positioned in the region of natural interference
JP3517903B2 (ja) 1993-06-21 2004-04-12 株式会社ニコン 干渉計
US5684629A (en) 1993-10-05 1997-11-04 Monadnock Optics, Inc. Optical system for endoscope
JP3609854B2 (ja) * 1994-08-12 2005-01-12 ペンタックス株式会社 光ファイバーを有する照明装置
WO2001063334A1 (en) 2000-02-23 2001-08-30 Jan Hoogland Integrated optical system for endoscopes and the like
US5633754A (en) 1994-12-06 1997-05-27 Hoogland; Jan Integrated optical system for endoscopes and the like
JPH08182653A (ja) * 1994-12-27 1996-07-16 Canon Inc 眼科撮影装置
JPH08186830A (ja) 1994-12-28 1996-07-16 Topcon Corp カラー撮影用光学系
JP3534363B2 (ja) 1995-07-31 2004-06-07 パイオニア株式会社 結晶レンズ及びこれを用いた光ピックアップ光学系
JPH09224903A (ja) 1996-02-26 1997-09-02 Olympus Optical Co Ltd 硬性内視鏡
JPH09318876A (ja) 1996-03-22 1997-12-12 Nikon Corp 投射レンズ系及びそれを備えた投射装置
WO1998004949A1 (de) 1996-07-28 1998-02-05 Karl Storz Gmbh & Co. Endoskop mit wenigstens einem umkehrsystem mit inhomogenem brechungsindex
JPH1073762A (ja) 1996-08-30 1998-03-17 Olympus Optical Co Ltd 硬性鏡光学系
JPH10115788A (ja) 1996-10-09 1998-05-06 Olympus Optical Co Ltd 硬性鏡光学系
JP3713347B2 (ja) * 1996-11-25 2005-11-09 オリンパス株式会社 蛍光内視鏡装置
US7179222B2 (en) 1996-11-20 2007-02-20 Olympus Corporation Fluorescent endoscope system enabling simultaneous achievement of normal light observation based on reflected light and fluorescence observation based on light with wavelengths in infrared spectrum
US5790314A (en) 1997-01-31 1998-08-04 Jds Fitel Inc. Grin lensed optical device
JPH10276947A (ja) 1997-04-10 1998-10-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気掃除機
US6141159A (en) 1997-07-11 2000-10-31 Canon Kabushiki Kaisha Viewfinder optical system
US6038079A (en) 1997-10-09 2000-03-14 Imagyn Medical Technologies, Inc. Sapphire objective system
JPH11281887A (ja) 1998-03-26 1999-10-15 Olympus Optical Co Ltd 硬性鏡光学系
US7057647B1 (en) 2000-06-14 2006-06-06 E-Watch, Inc. Dual-mode camera system for day/night or variable zoom operation
DE19858206C2 (de) 1998-12-17 2001-10-11 Leica Microsystems Verfahren zur Anpassung von Anregungsintensitäten bei einem Multiband-Fluoreszenz-Mikroskop und Multiband-Fluoreszenz-Mikroskop zur Durchführung des Verfahrens
US6269057B1 (en) 1999-01-12 2001-07-31 Siros Technologies, Inc. Focus error signal generation using a birefringent lens with confocal detection
US6975400B2 (en) 1999-01-25 2005-12-13 Amnis Corporation Imaging and analyzing parameters of small moving objects such as cells
US6665556B1 (en) 1999-01-29 2003-12-16 Robert R. Alfano Method and apparatus for examining a tissue using the spectral wing emission therefrom induced by visible to infrared photoexcitation
JP2001128927A (ja) 1999-11-05 2001-05-15 Fuji Photo Film Co Ltd 蛍光画像取得方法および装置
US6817975B1 (en) 2000-01-14 2004-11-16 Intuitive Surgical, Inc. Endoscope
US6450949B1 (en) 2000-06-30 2002-09-17 Inner Vision Imaging, Inc. Endoscope
US7375887B2 (en) 2001-03-27 2008-05-20 Moxtek, Inc. Method and apparatus for correcting a visible light beam using a wire-grid polarizer
JP4010779B2 (ja) 2001-06-08 2007-11-21 ペンタックス株式会社 画像検出装置と絞り装置
JP2003018445A (ja) 2001-07-05 2003-01-17 Fuji Photo Film Co Ltd 画像撮像装置
JP2003098570A (ja) 2001-09-21 2003-04-03 Fuji Photo Optical Co Ltd 内視鏡
ES2406697T3 (es) 2002-03-12 2013-06-07 Beth Israel Deaconess Medical Center Sistema de obtención de imágenes médicas
US8620410B2 (en) 2002-03-12 2013-12-31 Beth Israel Deaconess Medical Center Multi-channel medical imaging system
US6734966B2 (en) 2002-04-02 2004-05-11 Northrop Grumman Corporation Space borne high resolution hyperspectral imaging instrument optimized for the study of atmospheric constituents
US7197193B2 (en) 2002-05-03 2007-03-27 Creatv Microtech, Inc. Apparatus and method for three dimensional image reconstruction
JP3651676B2 (ja) 2002-07-11 2005-05-25 株式会社東芝 検査方法及びフォトマスク
CN1768346B (zh) 2003-03-31 2010-11-17 Cdm光学有限公司 用于最小化成像系统中的光程差效应的系统和方法
DE10315741A1 (de) 2003-04-04 2004-11-04 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Verbesserung der Sicht in einem Kraftfahrzeug
CH694174A5 (de) 2003-04-16 2004-08-13 Leica Vectronix Ag Adapter-Filter.
DE10329793A1 (de) 2003-07-01 2005-01-27 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsobjektiv für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
KR101119779B1 (ko) 2003-09-26 2012-03-23 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 마이크로 리소그래피 투영 노광
JP2005128271A (ja) 2003-10-24 2005-05-19 Ushio Inc 光配向用偏光光照射装置および光配向用偏光光照射装置における偏光軸の調整方法
US20050146634A1 (en) * 2003-12-31 2005-07-07 Silverstein D. A. Cameras, optical systems, imaging methods, and optical filter configuration methods
US20050171079A1 (en) 2004-02-04 2005-08-04 Schrimpf Michael R. Amino-substituted tricyclic derivatives and methods of use
EP1720050B1 (en) 2004-02-09 2010-04-07 Tamron Co., Ltd. Chromatic aberration correction imaging optical system
US7304719B2 (en) 2004-03-31 2007-12-04 Asml Holding N.V. Patterned grid element polarizer
WO2005098483A1 (en) 2004-04-05 2005-10-20 Micronic Laser Systems Ab Aperture stop assembly for high power laser beams
US6980377B1 (en) 2004-05-28 2005-12-27 Honeywell International Inc. Chromatic vignetting in lens systems
DE102004028616A1 (de) 2004-06-12 2006-02-02 Robert Bosch Gmbh Kameraobjektiv
TW200604563A (en) 2004-07-22 2006-02-01 Hitachi Maxell Light shield sheet, optical apparatus, and method of manufacturing light shield sheet
JP4530149B2 (ja) 2004-12-03 2010-08-25 株式会社ジェイエイアイコーポレーション ハイダイナミックレンジカメラシステム
US20060204204A1 (en) 2004-12-20 2006-09-14 Markus Zenzinger Method for improving the optical polarization properties of a microlithographic projection exposure apparatus
US7728975B1 (en) 2005-02-23 2010-06-01 Carl Zeiss Smt Ag Method for describing, evaluating and improving optical polarization properties of a microlithographic projection exposure apparatus
JP2006267391A (ja) 2005-03-23 2006-10-05 Mitsubishi Electric Corp 撮像装置
TWI266140B (en) * 2005-04-04 2006-11-11 Coretronic Corp Diaphragm and optical lens
CN101663576B (zh) 2005-04-12 2012-05-23 卡钳生命科学股份有限公司 用于微流体器件的紧凑型光检测系统
US7345825B2 (en) 2005-06-30 2008-03-18 Kla-Tencor Technologies Corporation Beam delivery system for laser dark-field illumination in a catadioptric optical system
US7455513B2 (en) 2005-07-13 2008-11-25 Custom-Pak, Inc. System for creating blow molded case
DE602006018032D1 (de) 2005-09-29 2010-12-16 Bioptigen Inc Tragbare optische kohärenz-tomographie-vorrichtungen und verwandte systeme
US20070093993A1 (en) 2005-10-20 2007-04-26 Stork David G End-to-end design of electro-optic imaging systems using backwards ray tracing from the detector to the source
US8081291B2 (en) 2006-01-12 2011-12-20 Teledyne Licensing, Llc Electro-optic zoom lens system
DE102006047723A1 (de) * 2006-08-25 2008-02-28 Carl Zeiss Surgical Gmbh Operationsmikroskop mit Beleuchtungseinrichtung
JP4332814B2 (ja) * 2007-01-15 2009-09-16 ソニー株式会社 撮像装置
US7733584B2 (en) 2007-05-04 2010-06-08 Smith & Nephew, Inc. Color-corrected optical system
US7637643B2 (en) 2007-11-27 2009-12-29 Lighting Science Group Corporation Thermal and optical control in a light fixture
GB0802290D0 (en) 2008-02-08 2008-03-12 Univ Kent Canterbury Camera adapter based optical imaging apparatus
US20090261175A1 (en) 2008-04-17 2009-10-22 Porkka Finland Oy Apparatus for the heat storage of foodstuffs
US7821720B2 (en) 2008-05-22 2010-10-26 General Electric Company Endoscope objective lens with large entrance pupil diameter and high numerical aperture
US7881603B2 (en) 2008-09-26 2011-02-01 Apple Inc. Dichroic aperture for electronic imaging device
JP2010160312A (ja) 2009-01-08 2010-07-22 Fujinon Corp 可視光・赤外光撮影用レンズアダプタ
WO2010111649A1 (en) 2009-03-26 2010-09-30 Guy Kennedy Low numerical aperture exclusion imaging
KR101066546B1 (ko) 2009-07-09 2011-09-21 삼성코닝정밀소재 주식회사 그라데이션 장식구조를 갖는 디스플레이 필터 및 보호 케이스
JPWO2011007435A1 (ja) 2009-07-16 2012-12-20 株式会社山野光学 開口絞り
JP5418707B2 (ja) 2009-07-16 2014-02-19 株式会社山野光学 開口絞り
US20110147615A1 (en) 2009-12-23 2011-06-23 Kintz Gregory J Method and apparatus for microscopic imaging system with wide field of view and high collection efficiency
JP5031930B2 (ja) 2009-12-24 2012-09-26 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡用対物レンズ及びそれを用いた内視鏡
JP2011196873A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Olympus Corp 蛍光検出方法および蛍光検出装置
DE102010016264A1 (de) * 2010-03-31 2011-10-06 Ludwig-Maximilians-Universität München Wellenlängenselektive Blende und Fluoreszenzendoskop
US20110261175A1 (en) 2010-04-22 2011-10-27 General Electric Company Multiple channel imaging system and method for fluorescence guided surgery
WO2012098806A1 (ja) 2011-01-20 2012-07-26 株式会社山野光学 照明用開口絞り
US20120320164A1 (en) 2011-06-16 2012-12-20 Lenny Lipton Stereoscopic camera with polarizing apertures
EP2743748B1 (en) 2011-08-08 2018-02-21 Olympus Corporation Rigid scope optical assembly and rigid endoscope
CN103033942B (zh) 2011-09-29 2015-07-15 通用电气公司 光学成像系统和方法以及孔径光阑组合和孔径元件
JP6315343B2 (ja) 2012-02-21 2018-04-25 カール ツァイス エスエムエス リミテッド 光学系の少なくとも１つの欠陥を補償する方法
US9433341B2 (en) 2012-03-26 2016-09-06 Karl Storz Imaging, Inc. Compensated relays for reducing number of elements in rod lens endoscopes
JP2013247440A (ja) 2012-05-24 2013-12-09 Canon Inc 撮像装置
US9547178B2 (en) 2012-08-15 2017-01-17 Semrock. Inc. Dichroic image splitter
US8970934B2 (en) 2012-09-28 2015-03-03 General Electric Company Optical system and method
WO2014060983A1 (en) 2012-10-18 2014-04-24 Koninklijke Philips N.V. Arrangement for an analysis system, analysis system having the arrangement and method for use of the arrangement
JP2015026937A (ja) 2013-07-25 2015-02-05 ソニー株式会社 撮像装置および撮像方法、並びにプログラム
US9578252B2 (en) 2013-10-18 2017-02-21 Light Labs Inc. Methods and apparatus for capturing images using optical chains and/or for using captured images
US11304592B2 (en) 2014-03-04 2022-04-19 Stryker European Operations Limited Relay lens system for broadband imaging
CA3030495A1 (en) 2014-03-04 2015-09-11 Novadaq Technologies ULC Spatial and spectral filtering apertures and optical imaging systems including the same
CN110174170A (zh) 2014-03-21 2019-08-27 海佩尔梅德影像有限公司 紧凑型光传感器
US9989773B2 (en) 2015-03-30 2018-06-05 Novadaq Technologies, Inc. Multi-channel wide field imaging system and optical system for use therein
US20160377782A1 (en) 2015-06-27 2016-12-29 Cory Salar Hague Birefringent methods to create optical effects for photography and videography
WO2017035646A1 (en) 2015-08-31 2017-03-09 Novadaq Technologies Inc. Polarization dependent filter, system using the same, and associated kits and methods

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020080501A1 (en) 2000-06-20 2002-06-27 Hiroyuki Kawae Light permeable fluorescent cover for light emitting diode
US20040228005A1 (en) 2003-03-28 2004-11-18 Dowski Edward Raymond Mechanically-adjustable optical phase filters for modifying depth of field, aberration-tolerance, anti-aliasing in optical systems
US20070035852A1 (en) 2005-08-12 2007-02-15 Lumileds Lighting U.S., Llc Imaging optics with wavelength dependent aperture stop
JP2007052441A (ja) * 2005-08-12 2007-03-01 Philips Lumileds Lightng Co Llc 波長依存開口絞りを有する撮像光学器械
US20090303317A1 (en) * 2006-02-07 2009-12-10 Novadaq Technologies Inc. Near infrared imaging
US7495833B2 (en) * 2006-02-23 2009-02-24 Microvision, Inc. Scanned beam source and systems using a scanned beam source for producing a wavelength-compensated composite beam of light
US20110316982A1 (en) 2010-06-10 2011-12-29 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Camera objective and camera system
WO2013119992A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Kla-Tencor Corporation System and method for apodization in a semiconductor device inspection system

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