Коррегирующий фильтр Советский патент 1986 года по МПК G02B5/28 

Изобретение относится к интерференцион- , ным фильтрам, применяемым для коррекции спектральных характеристик источников из- л; п}ения в фотометрии и цветном телевидении.

Цель изобретения - упрощение конструкци покрытия, а также уменьшение световых потерь путем снижения коэффициента отраже кия в рабочем диапазоне спектра. На фиг. 1 схематически показана конструкция коррегулирующего фильтра; на фиг. 2 - зависимость коэффициента пропускания Т от длины волны.у ; на фиг. 3 - изображен вариант фильтра, в котором покрытие нанесено на подложку в виде отдельных областей.

Коррегулирующий фильтр состоит из прозрачной подложки 1, на которую нанесены спой 2 трехсернистой сурьмы и слой 3 полиметилметакрилата.

Оптическая толщина слоя трехсернистой сурьмы составляет А а /2, где Я - длинноволновая граница рабочей области.

Каждая точка изображения, предлагаемо камерой цветного телевидения, дает на по хности коррегирующего фильтра кружок, меры которого для различных камер леж в интервале 18-25 мм. Поэтому, если об

спектра фильтра , (650-750 нм). Этот слой

нанесен на подложку в виде отдельных учасг- 25 поверхности фильтра чередование

покрытьтх и непокрытых областей таким разом, что в пределах одного кружка от ние площади покрытых областей к площ кружка посгоянно и не зависит от полож кружка на поверхности фильтра, то. варь указанное отношение, можно изменить сп ральную характеристику фильтра. Для п чения фильтра с требуемой спектральной характеристикой отношение непокрытых областей к площади всей рабочей поверх

30

покрытьтх и непокрытых облас разом, что в пределах одного ние площади покрытых областе кружка посгоянно и не зависи кружка на поверхности фильтр указанное отношение, можно и ральную характеристику филь чения фильтра с требуемой спе характеристикой отношение неп областей к площади всей рабоч

,

ков, причем отношение площади непокрытых участков к площади поверхности подложки, вьшолненной, например, из стекла марки К 8, paBHotu- где о - заданный коэффициент пропускания фильтра и I)„ц -коэффициент пропускания покрытия на длине волны | ( J, - коротковолновая граница рабочей области спектра фильтра 380-450 нм). Такой фильтр обеспечивает линейную зависимость коэффициента пропускания от длины волны, при-- чем при Л - 400 нм Т - 20 ± 5% и ти подложки следует выбирать

при 91 - 700 нм Т - 80 t 5% (кривая 4, фиг, 2).

Другие значения коэффициентов пропускания могут быть получены путем добавления к фильтру нейтральных ослабителей, выполненных, например, на основе тонких слоев титана.

Для уменьшения коэффициента отражения покрытия в интервале длин волн 400-550 нм, а также для повыщения механической прочное ти фильтра, слой трехсернистой сурьмы закрыт слоем полиметилметакрилата, оптическая толщина которого составляет (0,5-0,8) -л /4. Спектральная характеристика такого фильтра ответствует кривой 5 на фиг. 2.

В основе действия предлагаемого фильтра лежит свойство слоя трехсернистой сурьмы с оптической толщиной f IZ. обеспечивать линейную зависимосгь энергетического коэффи40

При этом коэффициент проп тра записывается в виде

ТфЫ-0-0%1 - по

где t

подл

45

50

коэффициент пропу ки без покрытия.

Из соотношений (1-3) следу в интервале длин волн (й.,Лс линейную зависимость , причем HTq,(fl)La (кривая 6, фиг.

Предлагаемый коррегирующи обеспечивает в рабочем интерва спектральную зависимость коэф пускания и имеет меньшие пот ные с френелевским отражение

12050932

циента пропускания Т (N) в интервале длин , волн С ц, Ал) Это обусловлено интерференции ей и селективным поглощением в тонком слое действующими одновременно. Указанное свой5 ство подтверждается спектральной характеристикой слоя трехсернистой сурьмы оптической толщиной 350 нм (кривая 4, фиг. 2). Из графика следует, что слой трехсернистой мы имеет линейную спектральную зависимость,

Q которая в интервале длин волн ( ;,йа) описывается уравнением

Сх)

Aa- Av

ел -) + п.(1)

где b q - коэффициент пропускания с оптической толщиной X а /2.

При этом коэффициент пропускания Ч.(Ч) -20+4%.

Фильтр работает следующим образом.

Каждая точка изображения, предлагаемого камерой цветного телевидения, дает на поверхности коррегирующего фильтра кружок, размеры которого для различных камер лежат в интервале 18-25 мм. Поэтому, если обеспе

поверхности фильтра чередование

покрытьтх и непокрытых областей таким образом, что в пределах одного кружка отноще- ние площади покрытых областей к площади кружка посгоянно и не зависит от положения кружка на поверхности фильтра, то. варьируя указанное отношение, можно изменить спектральную характеристику фильтра. Для получения фильтра с требуемой спектральной характеристикой отношение непокрытых областей к площади всей рабочей поверхности подложки следует выбирать

,

и следует выбирать

(2)

40

При этом коэффициент пропускания фильтра записывается в виде

ТфЫ-0-0%1 - поал, (3)

где t

подл

коэффициент пропускания подложки без покрытия.

Из соотношений (1-3) следует, что фильтр в интервале длин волн (й.,Лс,) имеет линейную зависимость , причем () к HTq,(fl)La (кривая 6, фиг. 2).

Предлагаемый коррегирующий фильтр обеспечивает в рабочем интервале линейную спектральную зависимость коэффициента пропускания и имеет меньшие потери, связанные с френелевским отражением .

юо

Г,%

60

itO

20

.З

Редактор А. Огар

Составитель П. Яковлев Техред Л. Микеш

Заказ 8525/48Тираж 525

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Т1атент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

//2.2

Корректор. А. Тяско

Подписное