DE3714205A1

DE3714205A1 - Arrangement for the colour correction of optical devices

Info

Publication number: DE3714205A1
Application number: DE19873714205
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Fischer
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1987-04-29
Publication date: 1988-02-04
Also published as: DD251836A1

Abstract

The device according to the invention for the colour correction of optical devices, in particular of microscopes, is applied in correcting the colour reproduction of the devices by considering the differences in the different partial beam paths in the devices. An optimal colour correction for each output is to be achieved for image evaluation. The object to be achieved consists in creating a possibility to make a correction which can be adjusted separately on each partial beam path, at least one filter module with especially low-reflection filter material being provided. According to the invention, the object is achieved, in that the filter module consists of at least two adjustable liquid filters.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Farbkorrektur optischer Geräte, insbesondere von Mikroskopen, mit im Beleuchtungsstrahlengang angeordneten Filterelementen. Sie ist vorgesehen für die Korrektur der Farbwiedergabe der Geräte unter Beachtung von Differenzen der verschie denen optischen Teilstrahlengänge innerhalb der Geräte.The invention relates to an arrangement for color correction optical devices, in particular microscopes, with im Illumination beam path arranged filter elements. It is intended for the correction of the color rendering of the devices taking into account differences in the various those optical partial beam paths within the devices.

Bekannt ist ein Verfahren und Vorrichtung zur Farbkorrek tur optischer Geräte mit im Beleuchtungsstrahlengang an geordneten Filterelementen, bei dem die spektrale Trans mission jedes Teilstrahlenganges ermittelt und ein ent sprechender Korrekturwert mittels einer entsprechenden Filterkombination eingestellt wird. A method and device for color correction is known optical devices with in the illumination beam path ordered filter elements, in which the spectral trans mission of each partial beam path is determined and an ent speaking correction value by means of a corresponding Filter combination is set.

Die Filterkombinationen werden mittels mindestens einer Filterbaugruppe erzeugt, die sich aus zwei keilförmigen, vorteilhafterweise runden, einander im Bereich des Be leuchtungsstrahlenganges überlappenden Platten aus zur Korrektur erforderlichen optisch wirksamen Material zu sammengesetzt (DD-WP 2 36 812). Mit dieser Lösung wird zwar die geräteinterne Transmission berücksichtigt, ihr haften jedoch noch die Nachteile an, daß ein relativ großer Durchmesser der Platten erforderlich ist und daß ein hoher Fertigungs- und Justieraufwand notwendig ist, um Strahlauswanderungen aus der optischen Achse des Be leuchtungsstrahlenganges und Reflexionen an den keil förmigen Platten auszuschließen, zumindest jedoch sehr gering zu halten.The filter combinations are created using at least one Filter assembly generated, which consist of two wedge-shaped, advantageously round, each other in the area of Be light beam path overlapping plates from Correction required optically effective material too composed (DD-WP 2 36 812). With this solution taking into account the internal transmission, you However, there are still the disadvantages that a relative large diameter of the plates is required and that a high manufacturing and adjustment effort is necessary, to beam emigration from the optical axis of the Be light beam path and reflections on the wedge to exclude shaped plates, at least very much to keep low.

Die Erfindung hat das Ziel, die genannten Nachteile zu beseitigen. Insbesondere soll eine Anordnung geschaffen werden, die eine optimale Farbkorrektur für jeden Teil strahlengang eines optischen Gerätes bei möglichst klei nem Bauraum ermöglicht.The aim of the invention is to overcome the disadvantages mentioned remove. In particular, an arrangement is to be created be the optimal color correction for each part beam path of an optical device with the smallest possible space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für optische Geräte mit im Beleuchtungsstrahlengang angeordneten Filter elementen, insbesondere für Mikroskope, eine Anordnung von mindestens einer Filterbaugruppe mit insbesondere reflexionsarmem Filtermaterial und geringem Bauraum zu schaffen. The invention is based, for optical Devices with filters arranged in the illumination beam path elements, especially for microscopes, an arrangement of at least one filter assembly with in particular low-reflection filter material and small installation space create.

Die Aufgabe löst eine Anordnung zur Farbkorrektur optischer Geräte, insbesondere von Mikroskopen, mit im Beleuchtungs strahlengang angeordneten Filterelementen, bei der die spektrale Transmission jeweils eines Teilstrahlenganges eines Gerätes ermittelt, die jeweils eine der optimalen Korrektur der spektralen Transmission dieses Teilstrah lenganges dienende Filterkombination ermittelt und regi striert und mit dem Einschalten des jeweiligen Teilstrah lenganges die entsprechende Filterkombination in den Be leuchtungsstrahlengang gebracht wird erfindungsgemäß da durch, daß die Filterkombination aus mindestens einer Filterbaugruppe besteht, die sich aus mindestens zwei stellbaren Flüssigkeitsfilter zusammensetzt, wobei der erste stellbare Flüsigkeitsfilter eine Flüssigkeit mit höherer Transmission im kurzwelligen Bereich des Lichtes und der zweite stellbare Flüssigkeitsfilter eine Flüs sigkeit mit höherer Transmission im langwelligen Bereich des Lichtes enthält oder umgekehrt und daß jeweils die optisch wirksame Dicke der Flüssigkeit jedes stellbaren Flüssigkeitsfilters kontinuierlich einstellbar ist.The task is solved by an arrangement for color correction optical Devices, in particular microscopes, used in lighting arranged filter elements, in which the spectral transmission of a partial beam path of a device, each one of the optimal Correction of the spectral transmission of this partial beam lenganges serving filter combination determined and regi striert and with switching on the respective beam lenganges the corresponding filter combination in the Be is brought according to the invention through that the filter combination of at least one Filter assembly consists of at least two adjustable liquid filter, the first adjustable liquid filter with a liquid higher transmission in the short-wave range of light and the second adjustable liquid filter is a flow liquid with higher transmission in the long-wave range of light or vice versa and that each optically effective thickness of the liquid any adjustable Liquid filter is continuously adjustable.

Eine weitere erfindungsgemäße vorteilhafte Ausführungs form besteht darin, daß in der Filterbaugruppe dem zwei ten stellbaren Flüssigkeitsfilter ein dritter stell barer Flüssigkeitsfilter, enthaltend eine farbneutrale Flüssigkeit, deren optisch wirksame Dicke ebenfalls kon tinuierlich einstellbar ist, nachgeordnet ist. Mit die ser wird die Helligkeit des Beleuchtungsstrahles den Erfordernissen des Empfängers angepaßt. Another advantageous embodiment according to the invention form is that in the filter assembly the two third adjustable liquid filter Liquid filter containing a color neutral Liquid, the optically effective thickness also con is continuously adjustable, is subordinate. With the The brightness of the illuminating beam will increase Adapted to the needs of the recipient.

Vorteilhaft besteht jeder stellbare Flüssigkeitsfilter aus einem vorzugsweise zylindrischen Grundkörper, in dem entlang seiner Mittelachse und senkrecht zu dieser eine erste planparallele Glasplatte, festverbunden mit dem Grundkörper, eine zweite planparallele Glasplatte, die mittels einer elastischen Abdichtung mit der ersten plan parallelen Glasplatte, einen Hohlraum zur Aufnahme der Filterflüssigkeit einschließend, verbunden ist, und ein Einstellring, der mit der zweiten planparallelen Glas platte in Wirkverbindung steht und vorzugsweise mittels Gewinde im Grundkörper geführt und bewegt wird, angeord net sind.Each adjustable liquid filter is advantageous from a preferably cylindrical base body in which along its central axis and perpendicular to this one first plane-parallel glass plate, firmly connected to the Basic body, a second plane-parallel glass plate, the by means of an elastic seal with the first plan parallel glass plate, a cavity for receiving the Including filter fluid, connected, and a Setting ring that with the second plane-parallel glass plate is in operative connection and preferably by means of Thread is guided and moved in the base body, arranged are not.

Diskrete Filterstellungen können codiert und bestimmten Teilstrahlengängen bzw. Bauelementekombinationen des Ge rätes zugeordnet werden, so daß die Einstellung manuell mit Hilfe von Skalen und auch automatisch erfolgen kann.Discrete filter positions can be coded and determined Partial beam paths or component combinations of the Ge advises to be assigned so that the setting manually with the help of scales and can also be done automatically.

Die Erfindung wird anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on the schematic drawings explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein Mikroskop mit einer erfindungsgemäßen Anordnung und Fig. 1 is a microscope with an arrangement according to the invention and

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen stellbaren Flüssigkeits filter im Schnitt. Fig. 2 shows an adjustable liquid filter according to the invention in section.

In Fig. 1 verläuft in einem Mikroskop 1 von einer Licht quelle 2 ausgehend ein Beleuchtungsstrahlengang 3 zu einem nicht dargestellten Objekt. In Fig. 1 runs in a microscope 1 from a light source 2 , an illumination beam path 3 to an object, not shown.

Ein Abbildungsstrahlengang 4 verläuft durch ein Objektiv 5, einen Vergrößerungswechsler 6 und wird durch nicht darge stellte Strahlenteilungs- bzw. Umlenkelemente in den Teil strahlengang 7 für die subjektive Beobachtung, den Teil strahlengang 8 für die Projektion und den Teilstrahlengang 9 für die Mikrofotografie oder für eine TV-Wiedergabe auf geteilt. Im Beleuchtungsstrahlengang 3 sind zwei Möglich keiten zur Anordnung einer erfindungsgemäßen Filterbau gruppe 10 dargestellt.An imaging beam path 4 runs through a lens 5 , a magnification changer 6 and is not represented by beam splitting or deflection elements in the partial beam path 7 for subjective observation, the partial beam path 8 for the projection and the partial beam path 9 for microphotography or for one TV playback on shared. In the illumination beam path 3 , two possibilities for arranging a filter assembly 10 according to the invention are shown.

Die einzelnen Strahlengänge 3, 4 und Teilstrahlengänge 7, 8, 9 enthalten in der Regel optische Bauelemente mit unterschiedlicher spektraler Transmission. Daraus resul tieren Farbverschiebungen unterschiedlicher Größe für die Teilstrahlengänge. Die unterschiedlichen Objektive 5, 5 a, der Vergrößerungswechsler 6 sowie gegebenenfalls weitere optische Bauelemente wie Modulatoren, Kontrasteinrichtungen u. a. beeinflussen ebenfalls die Strahlenverteilung in der Empfängerebene.The individual beam paths 3, 4 and partial beam paths 7, 8, 9 generally contain optical components with different spectral transmission. This results in color shifts of different sizes for the partial beam paths. The different objectives 5, 5 a , the magnification changer 6 and, if appropriate, further optical components such as modulators, contrast devices, etc. also influence the beam distribution in the receiver plane.

Die erfindungsgemäße Filterbaugruppe 10 wird vor der ersten Strahlenteilung in Teilstrahlengänge, in der Regel im Beleuchtungsstrahlengang 3, an einer Stelle mit parallel verlaufenden Beleuchtungsstrahlen, angeordnet.The filter assembly 10 according to the invention is arranged before the first beam splitting into partial beam paths, usually in the illumination beam path 3 , at a point with parallel illumination beams.

Ausgehend von der spektralen Transmission des jeweiligen Teilstrahlenganges wird, z. B. durch farbmetrische Ver fahren, die zur optimalen Korrektur notwendige Dicke der Filterflüssigkeit 18 ermittelt und danach registriert.Based on the spectral transmission of the respective partial beam path, e.g. B. by colorimetric Ver, determine the thickness of the filter liquid 18 necessary for optimal correction and then register.

Wenn dieser Teilstrahlengang später wieder eingeschaltet wird, wird manuell mit Hilfe einer Skale 14 oder automa tisch die entsprechende registrierte Arbeitsstellung der stellbaren Flüssigkeitsfilter 11, 12, 13 eingestellt. If this partial beam path is switched on again later, the corresponding registered working position of the adjustable liquid filter 11, 12, 13 is set manually using a scale 14 or automatically.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen stellbaren Flüssig keitsfilter im Schnitt. In einem vorzugsweise zylin drischen Grundkörper sind entlang seiner Mittelachse, senk recht zu dieser eine erste planparallele Glasplatte 16, fest verbunden mit dem Grundkörper 15, eine zweite plan parallele Glasplatte 17, die mittels einer elastischen Abdichtung 19 mit der ersten planparallelen Glasplatte 16, einen Hohlraum zur Aufnahme einer Filterflüssigkeit 18 ein schließend, verbunden ist und ein Einstellring 20, der mit der zweiten planparallelen Glasplatte 17 in Wirkverbindung steht und vorzugsweise mittels Gewinde im Grundkörper 15 geführt und bewegt wird, angeordnet. Fig. 2 shows an adjustable liquid speed filter according to the invention in section. In a preferably cylindrical main body along its central axis, perpendicular to this a first plane-parallel glass plate 16 , firmly connected to the base body 15 , a second plane-parallel glass plate 17 , which by means of an elastic seal 19 with the first plane-parallel glass plate 16 , a cavity for receiving a liquid filter 18 is a closing, connected, and an adjustment ring 20 which communicates with the second plane-parallel glass plate 17 is operatively connected, and preferably performed by means of threaded in the base body 15 and is moved, is arranged.

Die erfindungsgemäße Filterbaugruppe 10 besteht mindestens aus zwei stellbaren Flüssigkeitsfiltern 11 und 12. Ihr Aufbau ist in Fig. 2 dargestellt. Die Filterflüssigkeit 18 des stellbaren Flüssigkeitsfilters 11 ist eine Flüssig keit mit höherer Transmission im kurzwelligen Bereich des Lichtes, die Filterflüssigkeit 18 des stellbaren Flüssig keitsfilters 12 ist eine Flüssigkeit mit höherer Trans mission im langwelligen Bereich des Lichtes.The filter assembly 10 according to the invention consists of at least two adjustable liquid filters 11 and 12 . Their structure is shown in Fig. 2. The filter liquid 18 of the adjustable liquid filter 11 is a liquid speed with higher transmission in the short-wave range of light, the filter liquid 18 of the adjustable liquid speed filter 12 is a liquid with higher trans mission in the long-wave range of light.

Durch Drehung des Einstellringes 20 wird die optisch wirk same Dicke der Filterflüssigkeit in den stellbaren Flüssig keitsfiltern 11, 12 kontinuierlich eingestellt.By turning the adjusting ring 20 , the optically effective thickness of the filter liquid in the adjustable liquid filters 11, 12 is continuously adjusted.

Eine vorteilhafte Anordnung besteht auch darin, in der Filterbaugruppe 10 dem zweiten stellbaren Flüssigkeits filter 12 einen stellbaren Flüssigkeitsfilter 13 nachzu ordnen. Dieser stellbare Flüssigkeitsfilter 13 enthält als Filterflüssigkeit 18 eine farbneutrale Flüssigkeit. Die optisch wirksame Dicke der Filterflüssigkeit 18 ist eben falls kontinuierlich einstellbar. Mittels dem stellbaren Flüssigkeitsfilter 13 wird die Helligkeit des Beleuchtungs strahles den Erfordernissen des Empfängers angepaßt.An advantageous arrangement is also to arrange an adjustable liquid filter 13 in the filter assembly 10 after the second adjustable liquid filter 12 . This adjustable liquid filter 13 contains a color-neutral liquid as filter liquid 18 . The optically effective thickness of the filter liquid 18 is just adjustable if continuously. By means of the adjustable liquid filter 13 , the brightness of the illumination beam is adapted to the requirements of the receiver.

Claims

1. Anordnung zur Farbkorrektur optischer Geräte, insbesondere von Mikroskopen, mit im Beleuchtungsstrahlengang ange ordneten Filterelementen, bei der die spektrale Trans mission jeweils eines Teilstrahlenganges eines Gerätes ermittelt, die jeweils eine der optischen Korrektur der spektralen Transmission dieses Teilstrahlenganges dienende Filterkombination ermittelt und registriert und mit dem Einschalten des jeweiligen Teilstrahlengan ges die entsprechende Filterkombination in den Beleuch tungsstrahlengang gebracht wird, gekennzeichnet dadurch, daß die Filterkombination aus mindestens einer Filter baugruppe (10) besteht, die sich aus mindestens zwei stellbaren Flüssigkeitsfiltern (11, 12) zusammensetzt, wobei der stellbare Flüssigkeitsfilter (11) eine Flüs sigkeit mit höherer Transmission im kurzwelligen Be reich des Lichtes und der stellbare Flüssigkeitsfilter (12) eine Flüssigkeit mit höherer Transmission im lang welligen Bereich des Lichtes enthält oder umgekehrt, und daß jeweils die optisch wirksame Dicke der Filter flüssigkeit jedes stellbaren Flüssigkeitsfilters (11, 12) kontinuierlich einstellbar ist.1. Arrangement for color correction of optical devices, in particular microscopes, with filter elements arranged in the illuminating beam path, in which the spectral transmission determines each partial beam path of a device, which in each case determines and registers a filter combination serving the optical correction of the spectral transmission of this partial beam path, and registers it with the corresponding filter combination is brought into the lighting beam path when the respective partial beam is switched on, characterized in that the filter combination consists of at least one filter assembly ( 10 ) which is composed of at least two adjustable liquid filters ( 11, 12 ), the adjustable liquid filter ( 11 ) a liquid with higher transmission in the short-wave range of light and the adjustable liquid filter ( 12 ) contains a liquid with higher transmission in the long-wave range of light or vice versa, and that each because the optically effective thickness of the filter liquid of each adjustable liquid filter ( 11, 12 ) is continuously adjustable.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in der Filterbaugruppe (10) dem stellbaren Flüssig keitsfilter (12) ein weiterer stellbarer Flüssigkeits filter (13), enthaltend eine farbneutrale Flüssigkeit, deren optisch wirksame Dicke kontinuierlich einstell bar ist, nachgeordnet ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that in the filter assembly ( 10 ) the adjustable liquid speed filter ( 12 ), a further adjustable liquid filter ( 13 ) containing a color-neutral liquid, the optically effective thickness of which is continuously adjustable, is arranged downstream.