WO2002021826A2 - Arrangement for reducing colour errors - Google Patents

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WO2002021826A2 PCT/EP2001/010152 EP0110152W WO0221826A2 WO 2002021826 A2 WO2002021826 A2 WO 2002021826A2 EP 0110152 W EP0110152 W EP 0110152W WO 0221826 A2 WO0221826 A2 WO 0221826A2
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    • G02B27/142—Coating structures, e.g. thin films multilayers

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for reducing color errors, in particular color borders, in image recording devices with color dividers containing dielectric layers.
  • the object of the present invention is to suppress the different behavior of the color channels and thus the occurrence of the color edges and possibly other errors.
  • At least one dielectric filter is arranged in at least one color channel formed by the color divider and forms an angle with the optical axis such that the angle-dependent transmission behavior of the dielectric filter is opposite to the transmission / reflection behavior of the dielectric layer of the color splitter causing the error.
  • the angle is at least as large, preferably larger, than half the opening angle.
  • the arrangement according to the invention is suitable for film scanners as well as for color video cameras. With the arrangement according to the invention, correction in three color channels is possible. It is left to the person skilled in the art to what extent a correction in one or two color channels leads to a satisfactory reduction in the Color errors result, but dielectric filters are preferably arranged in the blue and green channels.
  • an absorption filter which saves space, or a further dielectric filter is provided in a further development of the invention in the green channel.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an arrangement according to the invention.
  • Fig. 2 transmission curves to illustrate the operation of the arrangement according to the invention.
  • a color divider 1 with the prisms 2, 3, 4 is provided, a dielectric layer 5, 6 being applied between the prisms 2 and 3 and between the prisms 3 and 4.
  • the light rays 11, 12, 13 incident from a lens (not shown) are reflected or transmitted by the dielectric layers 5, 6 in a wavelength-dependent manner in such a way that the green component G leaves the color splitter 1 without reflection.
  • the red component R is totally reflected after reflection on the dielectric layer 6 at the transition to the air gap, while the blue component B after total reflection on the dielectric layer 5 is totally reflected on the surface 7 of the prism 2.
  • a sensor 8, 9, 10 is provided for each of the color components R, G, B.
  • only one absorption filter 18, 19 in the green channel and one in the blue channel are shown in FIG. 1 of other optical elements in the individual color channels, such as gray filters or color correction filters.
  • the center beam 11 and the marginal beams 12 and 13 of the incident light are shown.
  • the latter include the opening angle.
  • filters 14, 15 are arranged in the color channels G and B, each of which is provided with a dielectric layer 16, 17. Due to the inclination of the filter 14 with the layer 16, the green portion of the marginal ray 12 passes through the layer 6 at a smaller angle to the normal than the layer 16. While the marginal ray 13 passes through the layer 6 at a larger angle than the layer 16. This results in the reduction in errors achieved according to the invention.
  • the filter 15, 17 in the blue channel compensates for the errors resulting from the different reflection angles on the layer 5.
  • the transmission curve for the largest angle is shown as a solid line 13/6 - in the example for the lower edge ray 13 at the layer 6 - and the dashed line 12/6 shows the deviating curve for the smallest angle - in the example, the angle of the marginal ray 12 to the normal of the layer 6.
  • Diagram b shows the transmission curve of the layer 16, the edge ray 13 forming a smaller angle with the normal of layer 16 (dashed line 13/16) than the edge ray 12 (solid line 12/16).
  • Diagram c shows the transmission curve of both marginal rays after passing through both layers. The same applies to the reflection and transmission curve at layers 5 and 17.

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Abstract

The invention relates to an arrangement for reducing colour errors, in particular colour fringes, in image-taking devices with dielectric layers containing colour splitters, whereby a dielectric filter is arranged in at least one of the colour channels formed by the colour splitter, forming an angle with the optical axis which is such that the angle-dependent transmission ratio of the dielectric filter is opposed to the transmission/reflection ratio of the dielectric layer of the colour splitter which generates the error.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Anordnung zur Verminderung von FarbfehlernArrangement for reducing color errors
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verminderung von Farbfehlern, insbesondere Farbrändern, bei Bildaufnahmegeräten mit dielektrische Schichten enthaltenden Farb- teilern.The invention relates to an arrangement for reducing color errors, in particular color borders, in image recording devices with color dividers containing dielectric layers.
Wegen der Winkelabhängigkeit des Transmissions- bzw. Reflexionsverhaltens der dielektrischen Schichten kommt es zu einem unterschiedlichen, zueinander nicht linearen Verhalten der Intensität der Farbkanäle. Dies äußerst sich beispielsweise in Filmabtastern mit einem dielektrischen Farbteiler bei Schwarz/Weiß-Übergängen unter Defokussierung durch Farbränder.Because of the angular dependence of the transmission or reflection behavior of the dielectric layers, there is a different, non-linear behavior of the intensity of the color channels. This manifests itself, for example, in film scanners with a dielectric color splitter in the case of black / white transitions with defocusing by color edges.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das unterschiedliche Verhalten der Farbkanäle und damit das Auftreten der Farbränder und gegebenenfalls anderer Fehler zu unter- drücken.The object of the present invention is to suppress the different behavior of the color channels and thus the occurrence of the color edges and possibly other errors.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in mindestens einem von dem Farbteiler gebildeten Farbkanal mindestens ein dielektrisches Filter angeordnet ist, das mit der optischen Achse einen derartigen Winkel bildet, dass das winkelabhängige Transmis- sionsverhalten des dielektrischen Filters entgegengesetzt zu dem Transmissions-/Reflexions- verhalten der den Fehler verursachenden dielektrischen Schicht des Farbteilers ist.This object is achieved according to the invention in that at least one dielectric filter is arranged in at least one color channel formed by the color divider and forms an angle with the optical axis such that the angle-dependent transmission behavior of the dielectric filter is opposite to the transmission / reflection behavior of the dielectric layer of the color splitter causing the error.
Um eine kontinuierlich fallende oder steigende Winkelabhängigkeit zu erhalten, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass der Winkel mindestens so groß, vorzugs- weise größer, ist als der halbe Öffhungswinkel.In order to obtain a continuously decreasing or increasing angle dependency, it is provided according to an advantageous embodiment that the angle is at least as large, preferably larger, than half the opening angle.
Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich sowohl für Filmabtaster als auch für Farbvideokameras. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine Korrektur in drei Farbkanälen möglich. Es bleibt dem Fachmann im einzelnen überlassen, inwieweit eine Korrek- tur in einem oder in zwei Farbkanälen zu einer zufriedenstellenden Verminderung der Farbfehler führt, vorzugsweise sind jedoch dielektrische Filter im Blau- und im Grünkanal angeordnet.The arrangement according to the invention is suitable for film scanners as well as for color video cameras. With the arrangement according to the invention, correction in three color channels is possible. It is left to the person skilled in the art to what extent a correction in one or two color channels leads to a satisfactory reduction in the Color errors result, but dielectric filters are preferably arranged in the blue and green channels.
Um auch die langwellige Grenze des Grünkanals zu korrigieren, ist bei einer Weiterbil- düng der Erfindung im Grünkanal ferner ein Absorptionsfilter, was eine Platzeinsparung ergibt, oder ein weiteres dielektrisches Filter vorgesehen.In order to correct the long-wave boundary of the green channel as well, an absorption filter, which saves space, or a further dielectric filter is provided in a further development of the invention in the green channel.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention is shown in the drawing using several figures and explained in more detail in the following description. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung undFig. 1 is a schematic representation of an arrangement according to the invention and
Fig. 2 Transmissionskurven zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung.Fig. 2 transmission curves to illustrate the operation of the arrangement according to the invention.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist ein Farbteiler 1 mit den Prismen 2, 3, 4 vorgesehen, wobei zwischen den Prismen 2 und 3 sowie zwischen den Prismen 3 und 4 je eine dielektrische Schicht 5, 6 aufgebracht ist. Zwischen den Prismen 2 und 3 befindet sich ein Luftspalt. Die von einem nicht dargestellten Objektiv einfallenden Lichtstrahlen 11, 12, 13 werden von den dielektrischen Schichten 5, 6 derart wellenlängenabhängig reflektiert bzw. transmittiert, dass der Grünanteil G den Farbteiler 1 unreflektiert verlässt. Der Rotanteil R wird nach Reflexion an der dielektrischen Schicht 6 an dem Übergang zum Luftspalt totalreflektiert, während der Blauanteil B nach Reflexion an der dielektrischen Schicht 5 an der Oberfläche 7 des Prismas 2 totalreflektiert wird. Für die Farbanteile R, G, B ist jeweils ein Sensor 8, 9, 10 vorgesehen. Von weiteren an sich üblichen optischen Elementen in den einzelnen Farbkanälen, wie beispielsweise Graufilter oder Farbkorrekturfϊlter, sind in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nur jeweils ein Absorptionsfilter 18, 19 im Grünkanal und im Blaukanal dargestellt.In the arrangement according to FIG. 1, a color divider 1 with the prisms 2, 3, 4 is provided, a dielectric layer 5, 6 being applied between the prisms 2 and 3 and between the prisms 3 and 4. There is an air gap between prisms 2 and 3. The light rays 11, 12, 13 incident from a lens (not shown) are reflected or transmitted by the dielectric layers 5, 6 in a wavelength-dependent manner in such a way that the green component G leaves the color splitter 1 without reflection. The red component R is totally reflected after reflection on the dielectric layer 6 at the transition to the air gap, while the blue component B after total reflection on the dielectric layer 5 is totally reflected on the surface 7 of the prism 2. A sensor 8, 9, 10 is provided for each of the color components R, G, B. For the sake of clarity, only one absorption filter 18, 19 in the green channel and one in the blue channel are shown in FIG. 1 of other optical elements in the individual color channels, such as gray filters or color correction filters.
Von dem einfallenden Licht sind der Mittenstrahl 11 und die Randstrahlen 12 und 13 dargestellt. Letztere schließen den Öffnungswinkel ein. Zur Verminderung der Farbfehler sind in den Farbkanälen G und B Filter 14, 15 angeordnet, die jeweils mit einer dielektrischen Schicht 16, 17 versehen sind. Durch die Schrägstellung des Filters 14 mit der Schicht 16 durchläuft der Grünanteil des Randstrahls 12 die Schicht 6 in einem kleineren Winkel zur Normalen als die Schicht 16. Während der Randstrahl 13 die Schicht 6 in einem größeren Winkel als die Schicht 16 durchläuft. Damit ergibt sich die erfindungsgemäß erzielte Verminderung der Fehler. Mit dem Filter 15, 17 im Blaukanal werden die durch die verschiedenen Reflexionswinkel an der Schicht 5 entstehenden Fehler ausgeglichen.The center beam 11 and the marginal beams 12 and 13 of the incident light are shown. The latter include the opening angle. To reduce the color errors, filters 14, 15 are arranged in the color channels G and B, each of which is provided with a dielectric layer 16, 17. Due to the inclination of the filter 14 with the layer 16, the green portion of the marginal ray 12 passes through the layer 6 at a smaller angle to the normal than the layer 16. While the marginal ray 13 passes through the layer 6 at a larger angle than the layer 16. This results in the reduction in errors achieved according to the invention. The filter 15, 17 in the blue channel compensates for the errors resulting from the different reflection angles on the layer 5.
Fig. 2 zeigt den Verlauf des Transmissionsgrades T in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Dabei ist mit 1 die maximale Transmission und mit 0 die minimale Transmission bezeichnet. Im Diagramm a ist als durchgezogene Linie 13/6 der Transmissionsverlauf für den größten Winkel - im Beispiel für den unteren Randstrahl 13 an der Schicht 6 - und als gestrichelte Linie 12/6 der davon abweichende Verlauf für den kleinsten Winkel dargestellt - im Beispiel der Winkel des Randstrahls 12 zur Normalen der Schicht 6.2 shows the course of the transmittance T as a function of the wavelength. 1 is the maximum transmission and 0 is the minimum transmission. In diagram a, the transmission curve for the largest angle is shown as a solid line 13/6 - in the example for the lower edge ray 13 at the layer 6 - and the dashed line 12/6 shows the deviating curve for the smallest angle - in the example, the angle of the marginal ray 12 to the normal of the layer 6.
Diagramm b zeigt den Transmissionsverlauf der Schicht 16, wobei der Randstrahl 13 mit der Normalen der Schicht 16 einen kleineren Winkel bildet (gestrichelte Linie 13/16) als der Randstrahl 12 (durchgezogene Linie 12/16). Das Diagramm c zeigt den Transmissions- verlauf beider Randstrahlen nach Durchlaufen beider Schichten. Entsprechendes gilt für den Reflexions- und Transmissionsverlauf an den Schichten 5 und 17- Diagram b shows the transmission curve of the layer 16, the edge ray 13 forming a smaller angle with the normal of layer 16 (dashed line 13/16) than the edge ray 12 (solid line 12/16). Diagram c shows the transmission curve of both marginal rays after passing through both layers. The same applies to the reflection and transmission curve at layers 5 and 17.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Anordnung zur Verminderung von Farbfehlern, insbesondere Farbrändern, bei Bildaufnahmegeräten mit dielektrische Schichten enthaltenden Farbteilern, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem von dem Farbteiler (1) gebildeten Farbkanal (G, B) mindestens ein dielektrisches Filter (14, 16; 15, 17) angeordnet ist, das mit der optischen Achse einen derartigen Winkel bildet, dass das winkelabhängige Transmissionsverhalten des dielektrischen Filters (14, 16; 15, 17) entgegengesetzt zu dem Transmissions- /Reflexionsverhalten der den Fehler verursachenden dielektrischen Schicht (6; 5) des Farbteilers (1) ist.1. An arrangement for reducing color errors, in particular color edges, in image recording devices with color dividers containing dielectric layers, characterized in that at least one dielectric filter (G, B) formed by the color divider (1) has at least one dielectric filter (14, 16; 15, 17) is arranged, which forms an angle with the optical axis such that the angle-dependent transmission behavior of the dielectric filter (14, 16; 15, 17) is opposite to the transmission / reflection behavior of the dielectric layer (6; 5) causing the error Color divider (1).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel mindestens so groß, vorzugsweise größer, ist als der halbe Öffnungswinkel.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the angle is at least as large, preferably larger, than half the opening angle.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dielektrische Filter im Blau- und im Grünkanal angeordnet sind.3. Arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that dielectric filters are arranged in the blue and green channels.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Grünkanal (G) ferner ein Absorptionsfilter (18) vorgesehen ist.4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an absorption filter (18) is further provided in the green channel (G).
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Grünkanal ein weiteres dielektrisches Filter vorgesehen ist. 5. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that a further dielectric filter is provided in the green channel.
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