DE3606755A1 - Method and device for the colour correction of optical instruments - Google Patents

Method and device for the colour correction of optical instruments

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DE3606755A1
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Abstract

The method according to the invention and a device for the colour correction of optical instruments are applied to correct the colour rendition of the instruments, taking account of the differences of the various optical beam paths in the instrument. The aim is to achieve an optimum colour correction for each output for the purpose of image evaluation. The object to be achieved consists in providing a possibility of being able to undertake a correction which can be separately set on each component beam path. This object is achieved according to the invention by determining the spectral transmission of each component beam path and setting the corresponding correction value by means of a continuously adjustable correction element arranged in the illuminating beam path.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Farbkorrektur optischerMethod and device for color correction optical

Geräte Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Farbkorrektur optischer Geräte mit im Beleuchtungsstrahlengang angeordneten Filterelementen. Sie ist vorgesehen für die Korrektur der Farbwiedergabe der Geräte unter Beachtung von Differenzen der verschiedenen optischen Strahlengänge innerhalb der Geräte.Devices The invention relates to a method and a device for Color correction of optical devices with filter elements arranged in the illumination beam path. It is intended for the correction of the color rendering of the devices under consideration of differences in the various optical beam paths within the devices.

Bekannte Korrekturverfahren für die Farbwiedergabe optischer Geräte sind darauf gerichtet, durch die Beeinflussung der spektralen Transmission eines optischen Gerätes die Strahlungsfunktion d.er Sür den entsprechenden Empfänger erforderlichen anzugleichen. Dabei gelingt es im allgemeinen nur für einen bestimmten optischen Strahlengang, die optimale Korrektur z.B. durch Filterung oder durch Beeinflussung der Strahlungsfunktion der Lichtquelle zu erreichen.Known correction methods for the color reproduction of optical devices are aimed by influencing the spectral transmission of a optical device the radiation function of the required for the corresponding receiver to adjust. In general, this only works for a certain optical one Beam path, the optimal correction e.g. by filtering or by influencing to achieve the radiation function of the light source.

Nach der DE-OS 2 632 341 wird die Strahlungsfunktion der Lichtquelle durch ein Interferenzfilter rekonstruiert, das separat angeordnet oder auf eine Fläche des optischen Systems aufgebracht ist. Auf Grund der unterschiedlichen Bauelemente im visuellen und Kamera-Strahlengang des kroskopes kann diese Korrektur nicht für beide optische Strahlengänge optimale Farbwiedergabe sichern.According to DE-OS 2 632 341, the radiation function of the light source reconstructed by an interference filter, which is arranged separately or on a Surface of the optical system is applied. Due to the different components This correction cannot be used in the visual and camera beam path of the microscope Both optical beam paths ensure optimal color rendering.

Es ist weiterhin bekannt, durch ein stellbares kombiniertes Flächenfilter in Kombination mit einem Lichtleitkabel eine Sekundärlichtquelle zu erzeugen, durch die eine Veränderung der Farbtemperatur oder eine Kolorierung des Bildes erreicht wird. Nachteilig wirken Lichtverluste, bedingt durch das Lichtleitkabel und die notwendige Auffaserung des Faserbündels zur Erzielung einer hinreichend homogen ausgeleuchteten Fläche.It is also known through an adjustable combined area filter in combination with a fiber optic cable to generate a secondary light source which achieves a change in the color temperature or a coloring of the image will. Loss of light, caused by the fiber optic cable and the necessary fibrillation of the fiber bundle to achieve a sufficiently homogeneous illuminated area.

Die automatische Einfügung eines Konversionsfilters nach Messung des Rot-Blau-Anteils der Beleuchtungsstrahlung wird in der GB-PS 1197 494 beschrieben. Hierbei werden lediglich Unterschiede der Objektbeleuchtung durch diskrete Korrekturzustände ausgeglichen. Die geräteinterne Transmission wird nicht berückslchtigt.The automatic insertion of a conversion filter after measuring the The red-blue component of the illuminating radiation is described in GB-PS 1197 494. In this case, only differences in the object lighting due to discrete correction states are made balanced. The device-internal transmission is not taken into account.

Die Erfindung hat das Ziel, die genannten Nachteile zu vermeiden. Insbesondere sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die eine optimale i'arbkorrektur für Jeden Bildbetrachtungs-, Bildaufzeichnungs- oder Bildauswerteausgang ermöglicht.The aim of the invention is to avoid the disadvantages mentioned. In particular, a method and a device are to be created that have a optimal color correction for every image viewing, image recording or image analysis output enables.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für optische Geräte mit im Beleuchtungsstrahlengang angeordneten Filterelementen eine Möglichkeit zur separaten auf einen jeweiligen Teilatrahlengang einstellbaren Korrektur der spektralen Transmission mit geringen Lichtverlusten zu schaffen.The invention is based on the object for optical devices with arranged in the illumination beam path filter elements a possibility for separate Correction of the spectral transmission that can be adjusted to a respective partial beam path to create with low light losses.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die spektrale Transmission jeweils eines Teilstrahlenganges eines Gerätes ermittelt wird. In einem zweiten Schritt wird experimentell oder rechnerisch eine der optimalen Korrektur der spektralen Transmission dieses Teilstrahlenganges dienende Filterkombination ermittelt und registriert. Beim Einschalten des jeweiligen Teilstrahlenganges wird gekoppelt damit die entsprechende ermittelte Filterkombination in der Beleuchtungsstrahlengang gebracht. According to the invention, the object is achieved in that the spectral transmission of a respective partial beam path of a device is determined. In a second step, a filter combination serving to optimally correct the spectral transmission of this partial beam path is determined and registered experimentally or by calculation. When the respective partial beam path is switched on, the corresponding determined filter combination is brought into the illuminating beam path.

Erfindungsgemäß werden für verschiedene Teilstrahlengänge (und damit unterschiedliche in den Strahlengang einbezogene optische Bauelemente) Filterkombinationen verwendet, die im Beleuchtungsstrahlengang angeordnet sind und bezüglich ihrer optisch wirksamen Dicke jeweils paarweise kontinuierlich eingestellt werden können.According to the invention, for different partial beam paths (and thus different optical components included in the beam path) filter combinations used, which are arranged in the illumination beam path and with respect to their optical effective thickness can be continuously adjusted in pairs.

Die Filterkombinationen werden mittels mindestens einer Filterbaugruppe erzeugt, die sich aus zwei keilförmigen, einander im Bereich des Beleuchtungsstrahlenganges überlappenden Platten aus zur Korrektur erforderlichem optisch wirksamem Material zusammensetzt. Diese Platten sind so miteinander gekoppelt bewegbar gelagert, daß die optisch wirksame Summe der Plattendicken kontinuierlich verändert werden kann. Dabei bleiben jeweils die Summen der Plattendicken an jeder Stelle des beeinflußten Strahlenganges gleich.The filter combinations are made by means of at least one filter assembly generated, which are made up of two wedge-shaped, each other in the area of the illumination beam path overlapping plates made of optically effective material required for correction composed. These plates are coupled to one another and movably supported that the optically effective sum of the panel thicknesses can be changed continuously. The sums of the plate thicknesses remain at each point of the influenced The same beam path.

Vorteilhaft besteht eine Filterbaugruppe aus zwei runden, keilförmigen Platten, wobei die Platten um durch ibre Kreismittelpunkte und parallel zur optischen Achse des Beleuchtungsstrahlenganges verlaufende Achsen drehbar gelagert sind. Jeweils eine Fläche der beiden Platten ist senkrecht zur optischen Achse des Beleuchtungsstrahlenganges angeordnet. Es sind Getriebemittel vorhanden, die die Drehung der Platten so koppeln, daß die Platten gleichsinnig um gleiche Beträge verdreht werden.A filter assembly advantageously consists of two round, wedge-shaped ones Plates, the plates around through their centers of circles and parallel to the optical Axis of the illumination beam path extending axes are rotatably mounted. Respectively one surface of the two plates is perpendicular to the optical axis of the illuminating beam path arranged. There are gear means that couple the rotation of the plates so that that the plates are rotated in the same direction by equal amounts.

In der Auagangsstellung sind die Platten so angeordnet, daß die Filterkeile um 1800 zueinander verdreht sind.In the initial position, the plates are arranged so that the filter wedges are twisted to each other by 1800.

Diskrete Filterstellungen können codiert und bestimmten Teilstrahlengängen bzw. Bauelementekombinationen des Gesät es zugeordnet werden, so daß die Einstellung automatisch erfolgen kann.Discrete filter settings can be coded and specific partial beam paths or component combinations of the sowing it can be assigned, so that the setting can be done automatically.

mach einer weiteren vorteilhaften AusfUhrungsform besteht die Filterbaugruppe aus zwei keilförmigen, rechteckigen Platten, die gekoppelt geradlinig gegeneinander verschiebbar gelagert sind. Ihre einander gegenüber liegenden Flächen sind wiederum senkrecht zur optischen Achse des Beleuchtungsstrahlenganges angeordnet.In a further advantageous embodiment, there is the filter assembly made of two wedge-shaped, rectangular plates that are coupled in a straight line to one another are slidably mounted. Their opposing faces are in turn arranged perpendicular to the optical axis of the illumination beam path.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1: ein Mikroskop mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2: die Einzelteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Pig. 3: die Vorrichtung nach Fig. 2 in der Draufsicht.The invention is explained below with reference to the schematic drawing explained in more detail. They show: FIG. 1: a microscope with a device according to the invention, Fig. 2: the individual parts of a device according to the invention, Pig. 3: the device according to Fig. 2 in plan view.

In Fig. 1 verläuft in einem Mikroskop 1 von einer Nicht quelle 2 ausgehend ein Beleuchtungsstrahlengang 3 zu einem nicht dargestellten Objekt. Ein Abbildungsstrahlengang 4 verläuft durch ein Objektiv 5, einen Vergrößerungswechsler 6 und wird durch nicht dargestellte Strahlenteilungs- bzw.In Fig. 1 runs in a microscope 1 from a non-source 2 starting an illumination beam path 3 to an object (not shown). An imaging beam path 4 runs through an objective 5, a magnification changer 6 and is not through shown beam splitting or

Umlenkelemente in Strahlengänge für die subjektive Beobachtung 7, für die Projektion 8, für die Mikrofotografie 9 und für die T-Wiedergabe aufgeteilt. Im Beleuchtungsstrahlengang 3 sind zwei Möglichkeiten zur Anordnung einer erfindungsgemäBen Filterbaugruppe 11 dargestellt.Deflection elements in beam paths for subjective observation 7, split for projection 8, for microphotography 9 and for T display. In the illuminating beam path 3, there are two possibilities for arranging a device according to the invention Filter assembly 11 shown.

Die einzelnen Strahlengänge bzw. Teilstrahlengänge enthalten in der Regel optische Bauelemente mit unterschiedlicher spektraler Transmission. Daraus resultieren Barbverschiebungen unterschiedlicher Größe für die Teilstrahlengänge.The individual beam paths or partial beam paths are contained in the Usually optical components with different spectral transmission. From it result Barb displacements of different sizes for the partial beam paths.

Die unterschiedlichen Objektive 5, der VergröBerwngswechsler 6 sowie gegebenenfalls weitere Bauelemente wie Modulatoren, Kontrasteinrichtungen u. ä. beeinflussen bei Bestückung mit verschiedenen optischen Baueinheiten ebenfalls die Strahlungsverteilung in der Empfängerebene.The different lenses 5, the magnification changer 6 and possibly further components such as modulators, contrast devices, etc. also influence the when equipped with different optical units Radiation distribution in the receiving plane.

Die erfindungsgemäße Filterbaugruppe 11 wird vor der ersten Strahlenteilung in Teilstrahlengänge, in der Regel im parallelen Strahlengang der Beleuchtung 3 angeordnet. Ausgehend von der spektralen Transmission des jeweiligen Eeilstrahlenganges wird, z.B. durch farbmetrische Verfahren, die zur optimalen Korrektur notwendige Filterdicke ermittelt und danach registriert.The filter assembly 11 according to the invention is before the first beam splitting in partial beam paths, usually in the parallel beam path of the illumination 3 arranged. Based on the spectral transmission of the respective rapid beam path is, e.g. through colorimetric methods, the necessary for optimal correction Filter thickness determined and then registered.

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

Pig. 2 zeigt eine ertindung.mgemE.ße Vorrichtung in zwei Arbeitsstellungen. Keilplattenpaare 12 und 13 sind in einem nicht dargestellten Gehäuse um Achsen 14, 15 drehbar gelagert. In den Bereichen, in denen die einzelnen Platten der Keilplattenpaare 12 und 13 überlappen, sind sie im Beleuchtungsstrahlengang 3 des Mikroskopes 1 angeordnet.Pig. 2 shows a device in two working positions. Wedge plate pairs 12 and 13 are in a housing, not shown, about axes 14, 15 rotatably mounted. In the areas in which the individual plates of the wedge plate pairs 12 and 13 overlap, they are arranged in the illumination beam path 3 of the microscope 1.

Durch ein nicht dargestelltes Getriebe sind jeweils die einzelnen Platten der Keilplattenpaare 12, 13 so miteinander gekoppelt, daß sie sich gleichsinnig um gleiche Drehwinkel verdrehen lassen.The individual Plates of the wedge plate pairs 12, 13 coupled to one another so that they are in the same direction Can be rotated by the same angle of rotation.

Durch gleichzeitiges Verdrehen der Keilplatten relativ zum Gehäuse um gleiche Drehwinkel werden im schraffiert dargestellten nutzbaren beeinflußten Strahlenquerschnitt unterschiedliche Dicken d = d1 + d2 zwischen dmin =d imin + d2min (dargestellt im oberen Teil der Fig. 2) und das = dlma x + d2max (dargestellt im unteren Teil der Fig. 2) für die Korrektur wirksam.By simultaneously turning the wedge plates relative to the housing by the same angle of rotation are influenced in the usable shown hatched Beam cross-section different thicknesses d = d1 + d2 between dmin = d imin + d2min (shown in the upper part of FIG. 2) and the = dlma x + d2max (shown in the lower part of Fig. 2) effective for the correction.

Die Keilplattenpaare 12, 13 bestehen z.B. aus Rotfiltern 12 Blaufiltern 13, wodurch die Transmissionsdefekte im kurzwelligen und langwelligen sichtbaren Bereich relativ ausgeglichen werden, so daß eine gleichmäßige spektrale Durchlässigkeit der Geräteoptik erreichbar ist.The wedge plate pairs 12, 13 consist, for example, of red filters 12 blue filters 13, whereby the transmission defects in the short-wave and long-wave visible Area can be relatively balanced, so that a uniform spectral transmission the device optics can be reached.

Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf eine Filterkombination gemäß Fig. 2. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Pür die Korrektur werden bauelementeabhängig ein oder mehrere Keilplattenpaare 12, 13 im Beleuchtungsstrahlengang angeordnet.FIG. 3 shows the top view of a filter combination according to FIG. 2. The same components are denoted by the same reference symbols. For the correction Depending on the component, one or more wedge plate pairs 12, 13 are in the illuminating beam path arranged.

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Claims (4)

SatentansPrüche 1. Verfahren zur Parbkorrektur optischer Geräte mit im Beleuchtungsstrahlengang angeordneten Filterelementen, gekennzeichnet dadurch, daß die spektrale Transmission jeweils eines Tejistrahlenganges eines Gerätes ermittelt wird, daß jeweils eine der optimalen Korrektur der spektralen Transmission dieses Teilstrahlenganges dienende Filterkombination ermittelt und registriert wird, daß mit dem Einschalten des jeweiligen Teilstrablenganges die entsprechende Filterkombination in den Beleuchtungsstrahlengang gebracht wird.Satentan's claims 1. Method for correcting the color of optical devices with filter elements arranged in the illumination beam path, characterized in that that the spectral transmission is determined in each case of a Teji beam path of a device is that in each case one of the optimal correction of the spectral transmission of this Partial beam path serving filter combination is determined and registered that the corresponding filter combination is activated when the respective sub-channel is switched on is brought into the illumination beam path. 2. Vorrichtung zur Durchfahrung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Filterkombination aus mindestens einer Filterbaugruppe besteht, die sich aus zwei keilSörmigen, einander im Bereich des Beleuchtungsstrahlenganges überlappenden Platten, aus zur Korrektur erforderlichen optisch wirksamem Material zusammensetzt, die so gegeneinander gekoppelt bewegbar gelagert sind, daß die optisch wirksame Summe der Plattendicken kontinuierlich verandert werden kann, wobei die Summen der Plattendicken an Jeder Stelle des bebeeinflußten Strahlenganges gleich ist.2. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the filter combination consists of at least one filter assembly, which consist of two wedge-shaped, each other in the area of the illumination beam path overlapping plates, made of optically effective material required for correction composed, which are mounted so coupled to one another movably that the optically effective sum of the plate thicknesses can be changed continuously, the The sums of the plate thicknesses are the same at every point of the affected beam path is. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Filterbaugruppe aus zwei runden, keilformigen Platten besteht, wobei. die Platten um durch ihre Kittelpunkte und parallel zur optischen Achse des Beleuchtungsstrahlenganges verlauf ende Achsen drehbar gelagert sind, und jeweils eine Fläche der beiden Platten senkrecht zur optischen achse des Beleuchtungsstrahlenganges verläuft und daß Mittel vorhanden sind, die Drehung d.er Platten miteinander zu koppeln.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the filter assembly consists of two round, wedge-shaped plates, where. the panels around by theirs Center points and run parallel to the optical axis of the illuminating beam path End axes are rotatably mounted, and each one surface of the two plates perpendicular runs to the optical axis of the illumination beam path and that means are available are to couple the rotation of the plates with each other. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Pilterbaugruppe aus zwei keilförmigen Platten besteht, die geradlinig gegeneinander verschiebbar gelagert sind und von denen je eine Pläche senkrecht zur optischen Achse des Beleuchtungsstrahlenganges angeordnet ist.4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pilter assembly consists of two wedge-shaped plates that can be moved in a straight line against each other are stored and one of which is perpendicular to each other to the optical Axis of the illumination beam path is arranged.
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