提供一种滤波器，滤波器包括：中央滤波器区域，中央滤波器区域用来传输第一波长范围；外围滤波器区域，外围滤波器区域用来阻挡第二波长范围；以及在中央和外围滤波器区域之间的过渡滤波器区域，过渡滤波器区域用来传输或阻挡与要在中央或外围滤波器区域中被传输或被阻挡的第二波长范围不同的第二波长范围。更一般地，可以存在“N”个区域和至多达N‑1个过渡区域。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请与2014年3月4日提交的美国临时申请号61/947,774和2014年11月10日提交的美国临时申请62/077,730相关，在此通过引用将其全部公开内容并入本申请。
本公开内容一般涉及成像领域。更具体地说，本公开内容涉及改进光学成像系统的成像质量。
技术介绍
光束通过光学系统所走的路径将随着波长而改变。光学成像系统展示对于不同的波长不同的几何像差，诸如慧形像差和球面像差。在成像平面上，与相应的波长相关联的光线不仅展示像差的变化(球状色差是其中球面像差随着波长而改变的情况)，而且展示位置的变化。例如，诸如望远镜的成像系统可以形成星体的图像，使得图像的蓝色、绿色和红色部分展示轻微不同的光斑尺寸和光斑位置。横向色散(即对于不同波长不同的放大率)导致对于一个波长的光斑形成在成像平面中相对于另一波长的光斑质心不同的位置。轴向色散(即对于不同波长的不同焦平面)导致对于一个波长的最佳图像形成在与针对另一波长的那个相不同的轴向位置。更一般地说，诸如球面、象散、慧形、场曲、畸变的所有像差随着波长而改变。当物体的像由诸如照相机的成像设备形成时，设备对于光学信息的影响可以通过各种手段描述。例如，点源的图像将根据设备的点扩散函数(PSF)被改变。PSF表征当构建图像场景时成像系统如何改变物体场景中的精细细节。图像展示由设备带来的、并且本不是物体的一部分的像差。更一般地说，像场分辨率和对比度将由成像设备的调制传递函数(MTF)确定。PSF和MTF两者都将展示波长相关性、系统孔径几何结构相关性、和像差相关性；即，MTF将对于不同的波长而不同，并且对于不同的孔径几何结构而不同，并且还将取决于最终波阵面衍射受限或像差受限的程度。真实成像系统的PSF、MTF、和其他这样的特征计及并且包括衍射效应和像差效果。例如，如果像差被引入成像系统中，MTF和PSF两者都将改变，从而降低了成像质量。当孔径被减小时，跨整个视场像差受限的系统将示出改进的性能。然而在这样的系统中，可能出现一个波长是造成离轴性能退化的最主要原因。一些成像系统展示比轴上像差更多的离轴像差，并且将利用渐晕作为控制离轴像差(其本将会不利地影响成像质量)的手段。渐晕涉及选择性地阻止外围光线抵达成像平面。例如，慧形像差可以通过阻止一些与离轴场位置相关联的光线抵达成像平面而被减小。这些光线可以在系统孔径光阑之前和/或之后的区域中被阻挡。光线可以通过限制(渐晕)孔径的插入或者通过减小未放置在系统孔径光阑处的透镜的尺寸而被阻挡。然而，在成像多于一个波长的系统中，其中不同的波长具有不同的强度，这样的渐晕可以减少过多低强度波长的光，使得对于低强度波长的图像可能不是可辨别的。
技术实现思路
一个或多个实施例针对滤波器，其包括：中央滤波器区域，中央滤波器区域用来传输第一波长范围；外围滤波器区域，外围滤波器区域用来阻挡第二波长范围；以及在中央和外围滤波器区域之间的过渡滤波器区域，过渡滤波器区域用来传输或阻挡第二波长范围，其与要在中央和外围滤波器区域中被传输或被阻挡的第二波长范围不同。中央滤波器区域可以阻挡第二滤波器范围，并且过渡滤波器区域用来传输第二波长范围。中央滤波器区域可以传输第二波长范围，并且过渡滤波器区域可以传输比外围滤波器区域更多的第二波长范围、并且比中央滤波器区域更少的第二波长范围。过渡滤波器区域可以从中央滤波器区域到外围滤波器区域逐渐地改变第二波长范围的传输。过渡滤波器区域可以包括将要阻挡第二波长范围的第一部分，其在将要传输第二波长范围的第二部分之间。过渡滤波器区域可以从中央滤波器区域到外围滤波器区域逐渐地增加对第二波长范围的阻挡。过渡滤波器区域的第一部分可以是和外围滤波器区域相同材料的。过渡滤波器区域可以传输第一波长范围。滤波器可以大体上使第一和第二波长范围的点扩散函数相等。第一和第二波长范围可以部分地重叠。第一和第二波长范围可以不重叠。一个或多个实施例针对用于与多于一个波长范围一起使用的系统，该系统包括邻近系统孔径的第一共轭的第一波长相关滤波器、和在系统孔径的第二共轭上的第二波长相关滤波器，其中第一和第二波长相关滤波器大体上使该多于一个波长范围的点扩散函数相等。一个或多个实施例针对将物体成像到成像平面上的系统孔径和光学系统，滤波器系统在系统孔径和成像平面之间，滤波器系统包括滤波器，所述滤波器具有：在滤波器的中央的第一滤波器区域，所述第一滤波器区域用来传输第一和第二波长范围；第二滤波器区域，用来传输第一波长范围并且阻挡第二波长范围；以及调节器，用来改变滤波器系统中的第一滤波器区域的有效尺寸。调节器可以在相对于成像平面的轴向空间中平移滤波器。第二滤波器区域可以包括定位在光轴周围的多个滤波器部分，并且调节器可以在径向空间中平移该多个部分。滤波器可以包括在其中具有多个第一滤波器区域的衬底，并且调节器可以在径向空间中平移该衬底。调节器可以旋转滤波器。一个或多个实施例针对对至少第一波长范围和第二波长范围滤波的方法，该方法包括传输第一波长范围的中央部分，阻挡第二波长范围的外围部分，并且传输或阻挡在中央部分和外围部分之间的第二波长范围的过渡部分，其与在中央部分和外围部分中被传输或被阻挡的第二波长范围不同。该方法可以包括阻挡第二波长范围的中央部分，其中传输过渡部分中的第二波长范围。该方法可以包括传输第二波长范围的中央部分，其中过渡部分传输比外围部分更多的第二波长范围并且比中央部分更少的第二波长范围。一个或多个实施例针对包括滤波器和分束器的套件，分束器用来分离第一和第二波长范围。该套件还包括多个中继。该套件可以包括物镜。一个或多个实施例针对包括滤波器的内窥镜。滤波器可以或可以不定位在内窥镜的系统孔径或其共轭上或者附近。附图说明通过参照附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域的技术人员将显而易见，在所述附图中：图1示出根据实施例的示例性波长相关孔径滤波器的示意图；图2示出根据实施例的示例性波长相关孔径滤波器的示意图；图3A到3F示出根据实施例的示例性波长相关孔径滤波器的示意图；图4A到4F示出根据实施例的示例性波长相关孔径滤波器的示意图；图5示出根据实施例的示例性波长相关孔径滤波器的示意图；图6A到6F示出根据实施例的示例性遮蔽配置；图7示出用于成像系统中的可变几何结构渐晕的轴向位置的示意图；图8示出用于成像系统中光瞳之后的可变几何结构渐晕的轴向位置的示意图；图9示出根据实施例的用于可变几何结构渐晕的轴向位置的示意图；图10示出根据实施例的可变几何结构渐晕的示意图；图11示出根据实施例的可变几何结构渐晕的示意图；图12A和12B示出在多通道可见和荧光成像系统中具有的根据实施例的波长相关渐晕；图13示出在可见和激光散斑成像系统中的波长相关变迹；图14A示出具有多个系统孔径共轭平面的内窥镜和对于两个波长的点扩散函数；以及图14B示出具有多个系统孔径共轭平面的内窥镜和对于两个波长的点扩散函数。具体实施方式现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，它们可以体现为不同的形式，并且不应该被理解为受限于在此陈述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开内容将透彻和完整，并且将更充分地向本领域的技术人员传达示例性实现方式。一般地，在可能的情况下，将在全部附图中使用对本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种滤波器，包括：中央滤波器区域，所述中央滤波器区域用来传输第一波长范围；外围滤波器区域，所述外围滤波器区域用来阻挡第二波长范围；以及在所述中央和外围滤波器区域之间的过渡滤波器区域，所述过渡滤波器区域用来传输或阻挡与要在所述中央和外围滤波器区域中被传输或被阻挡的所述第二波长范围不同的所述第二波长范围。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.04 US 61/947774;2014.11.10 US 62/0777301.一种滤波器，包括：中央滤波器区域，所述中央滤波器区域用来传输第一波长范围；外围滤波器区域，所述外围滤波器区域用来阻挡第二波长范围；以及在所述中央和外围滤波器区域之间的过渡滤波器区域，所述过渡滤波器区域用来传输或阻挡与要在所述中央和外围滤波器区域中被传输或被阻挡的所述第二波长范围不同的所述第二波长范围。2.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述中央滤波器区域用来阻挡所述第二波长范围，并且所述过渡滤波器区域用来传输所述第二波长范围。3.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述中央滤波器区域用来传输所述第二波长范围，并且所述过渡滤波器区域用来传输比所述外围滤波器区域更多的所述第二波长范围并且比所述中央滤波器区域更少的所述第二波长范围。4.根据权利要求3所述的滤波器，其中，所述过渡滤波器区域用来从所述中央滤波器区域到所述外围滤波器区域逐渐地改变所述第二波长范围的传输。5.根据权利要求3所述的滤波器，其中，所述过渡滤波器区域包括在用来传输所述第二波长范围的第二部分之间的用来阻挡所述第二波长范围的第一部分。6.根据权利要求5所述的滤波器，其中，所述过渡滤波器区域用来从所述中央滤波器区域到所述外围滤波器区域逐渐地增加对所述第二波长范围的阻挡。7.根据权利要求5所述的滤波器，其中，所述过渡滤波器区域的所述第一部分是与所述外围滤波器区域相同材料的。8.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述过渡滤波器区域传输所述第一波长范围。9.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述滤波器大体上使所述第一和第二波长范围的点扩散函数相等。10.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述第一和第二波长范围部分地重叠。11.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述第一和第二波长范围不重叠。12.一种用于与多于一个波长范围一起使用的系统，所述系统包括：邻近系统孔径的第一共轭的第一波长相关滤波器；以及在所述系统孔径的第二共轭上的第二波长相关滤波器，其中所述第一和第二波长相关滤波器大体上使所述多于一个波长范围的点扩散函数相等。...
【专利技术属性】
技术研发人员：FA摩尔，
申请(专利权)人：诺瓦达克技术公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA
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