Устройство для визуализации фазово-оптической записи Советский патент 1985 года по МПК G02B27/50 

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано для визуализации информации, записанной на фазоворельефных носителях.

Целью изобретения является расширение класса исследуемых объектов путем обеспечения возможности работы на просвет, улучшение качества изображения и упрощение конструкции.

На фиг.I представлена блок-схема устройства для фазово-оптической записи; на фиг.2 - схема.распределения считываемого пучка на дифрагированную и недифрагированную компоненты и конденсор, выполненный в виде аксикона.

Устройство для визуализации фазово-оптической записи содержит источник I света, в качестве которого используется лампа накаливания или оптический квантовый генератор, коллиматор 2, кольцевую диафрагму 3, наклоненное под углом 45° к оси источника 1 кольцевое зеркало 4, а также расположенные на главной оптической оси, перпендикулярной оси источника, конденсор 5, выполненный в виде аксикона с осевым отверстием, и держатель 6 транспаранта с фазоворптической записью. Причем все перечисленные элементы установлены по одну сторону от держателя 6. На одной оптической оси (главной) с первым конденсором 5, но по другую сторону от держателя 6 расположены вторые источник 7 света, коллиматор 3, кольцевая диафрагма 9 и конденсор 10, вьтолненный в виде аксикона. Объектив 1I установлен на главной оптической оси со стороны фазового рельефа транспаранта. Для регистрации записи за объективом 11 установлен регистратор 12, в качестве которого может быть использован окуляр микроскопа, видикон или фотоэлектронный умножитель. Уголd при основании аксиконов 5,10 определяется из соотношения

R

п sind - d arcsin

где n - показатель преломления аксиконов ;

R - радиус входного зрачка объектива;

1. - расстояние от входного зрачка объектива до держателя записи;

К - коэффициент полосы, учитывающий отношение f Ро

при

рмич минимальная частота, попадающая в объектив;

о резонансная частота записи; /1 - рабочая длина волны.

По экспериментальным данным К%0,5.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 коллимированный коллиматором 2, ограничивается кольцевой диафрагмой 3 и при помощи наклонного кольцевого зеркала 4 Попадает на конденсор 5, который формирует в плоскости держателя 6 сходящийся в телесном угле п равнонаклонный в ветвях пучок. Это обеспечивает равнонаклонную подсветку в любой точке транспаранта при работе на отражение. При работе на просвет используются дополнительные элементы источник 7, коллиматор 8, кольцевая диафрагма 9 и конденсор 10, которые работают аналогично элементам 1,2,3 и 5, и устанавливаются по другую сторону от держателя 6. Часть света, дифрагировавшая на фазово-оптической записи и определяющая качество визуализированного изображения, с резонансной частотой о, ,

проходящей по центру входного зрачка объектива I, проецируется им в плоскость регистратора 12.

Поскольку радиусы кольцевых диафрагм 3 и 9, углы при основании аксиконов 5 и 10, а также параметры объектива 1I выбираются с учетом резонансных свойств, характерных для рельефной фазово-оптической

записи, во входной зрачок объектива попадает наиболее важная для качественной визуализации полоса пространственных частот с минимальным уровнем шумов.

0 Устройство обеспечивает равномерную по кадру и одинаковую в каждой точке осесимметричную подсветку, а также cyD ecтвoвaниe затемненного центральной частью кольцевой визуализирующей диафрагмы участка. Установка в этом участке объектива обеспечивает постоянную фокусировку В|Сех участков считьгоаемого кадра. Использование конденсора в виде аксикона с заданным углом при основании обусловливает попадание в объектив равных частей индикатрисе рассеяния от различных точек кадра и не требует использования в качестве конденсора па- раболлических зеркал. В результате воспроизведение полутоновых и штриховых изображений достигается с высоким разрешением 350 мм 394 и равномерностью освещенности {неравномерность освещенности составляет всего 5%). Использование двух осветительных оптических плеч и рациональное расположение объектива в затемненном участке позвйдяет обеспечить работу на просвет и на отражение поочередно или одновременно через один и тот же объектив в интегральном и когерентном свете.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ФАЗОВО-ОПТИЧЕСКОЙ ЗАПИСИ, содержащее источник света, коллиматор, кольцевую диафрагму, наклонное кольцевое зеркало, а также расположенные на главной оптической оси, перпендикулярной оси источника света, конденсор с осевым отверстием, держатель записи, объектив и регистратор, причем все указанные элементы установлены по одну сторону от держателя записи, отличающееся тем, что, с целью расширения класса исследуемых объектов путем обеспечения возможности работы на просвет, улучшения качества изображения и упрощения конструкции,в него введены вторые источник света, коллиматор,кольцевая диафрагма и конденсор, расположенные на главной оптической оси по другую сторону держателя записи, а оба конденсора выполнены в виде аксиконов с углом G при основании, определяемым из соотношения R d - d arcsin п sin Кл1ё где n - показатель преломпения акS сиконов; R - радиус входного зрачка объ(Л ектива; с Z - расстояние от входного зрачка объектива до держателя записи; К - коэффициент полосы, учитывающий отношение /. при R со PC о минимальная частота, попадаю00 щая в объектив; со со ро резонансная частота записи; А - рабочая длина волны.