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Title:
ARRANGEMENT FOR REDUCING COLOUR ERRORS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/021826
Kind Code:
A2
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.

Inventors:
ANDERLE KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/010152
Publication Date:
March 14, 2002
Filing Date:
September 04, 2001
Export Citation:
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Assignee:
BTS HOLDING INTERNAT BV (NL)
ANDERLE KLAUS (DE)
International Classes:
G02B27/00; G02B27/14; (IPC1-7): H04N1/48
Foreign References:
US4541688A1985-09-17
EP0840525A11998-05-06
Attorney, Agent or Firm:
Rossmanith, Manfred (DEUTSCHE THOMSON-BRANDT GMBH European Patent Operations Karl-Wiechert-Allee 74 Hannover, DE)
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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.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel mindestens so groß, vorzugsweise größer, ist als der halbe Öffnungswinkel.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dielektrische Filter im Blauund im Grünkanal angeordnet sind.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. dass im Grünkanal (G) ferner ein Absorptionsfilter (18) vorgesehen ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet. dass im Grünkanal ein weiteres dielektrisches Filter vorgesehen ist.
Description:
BESCHREIBUNG Anordnung zur Verminderung von Farbfehlern Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verminderung von Farbfehlern, insbesondere Farbrändern, bei Bildaufnahmegeräten mit dielektrische Schichten enthaltenden Farb- teilern.

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-Ubergängen unter Defokussierung durch Farbränder.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das unterschiedliche Verhalten der Farbkanäle und damit das Auftreten der Farbränder und gegebenenfalls anderer Fehler zu unter- drücken.

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.

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 Öffnungswinkel.

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich sowohl für Filmabtaster als auch für Farb- videokameras. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine Korrektur in drei Farb- kanälen möglich. Es bleibt dem Fachmann im einzelnen überlassen, inwieweit eine Korrek- tur in einem oder in zwei Farbkanälen zu einer zufriedenstellenden Verminderung der

Farbfehler fiihrt, vorzugsweise sind jedoch dielektrische Filter im Blau-und im Grünkanal angeordnet.

Um auch die langwellige Grenze des Grünkanals zu korrigieren, ist bei einer Weiterbil- dung der Erfindung im Grünkanal ferner ein Absorptionsfilter, was eine Platzeinsparung ergibt, oder ein weiteres dielektrisches Filter vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung naher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung und Fig. 2 Transmissionskurven zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der erfindungsgemäBen Anordnung.

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 total- reflektiert, 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 Farbkorrekturfilter, sind in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nur jeweils ein Absorptionsfilter 18,19 im Grünkanal und im Blaukanal dargestellt.

Von dem einfallenden Licht sind der Mittenstrahl 11 und die Randstrahlen 12 und 13 dar- gestellt. Letztere schließen den Öffnungswinkel ein.

Zur Verminderung der Farbfehler sind in den Farbkanälen G und B Filter 14,15 ange- ordnet, 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.

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 bezeich- net. Im Diagramm a ist als durchgezogene Linie I3/6 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.

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.