Репродукционный объектив когерентного процессора Советский патент 1987 года по МПК G02B27/46 

11303978

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при создании когерентных оптических процессоров для улучшения качества изображения.

Цель изобретения - увеличение числовой апертуры и повышение качества изображения.

На чертеже изображена принципиальная схема объектива когерентного процессора.

Объектив содержит первый компонент из двух плосковыпуклых линз 1 и 2, обращенных выпуклостями друг к другу,

W

с телецентрическим ходом главного луча и обеспечивает наименьшую погрешность выполняемых компонентами Фурье- преобразований .

В результате дифракции света на транспаранте и преобразования Фурье, осуществляемого первым компонентом, в его задней фокальной плоскости формируется Фурье-спектр транспаранта.

Пространственно-частотный фильтр, расположенный в совмещенных фокальных плоскостях компонентов, производит требуемую фильтрацию пространственных частот Фурье-спектра транспаранта.

афокальный компенсатор аберраций, со- В результате обратного преобразования стоящий из вогнуто-плоской линзы 3, Фурье, выполняемого вторым компонен- установленной перед апертурной диафрагмой 4, и положительной линзы, склеенной из плосковыпуклой линзы 5 и положительного мениска 6, Склеенная

20

том, в его задней фокальной плоскости формируется реставрированное изображение транспаранта.

Кадровое окно транспаранта ограничивает параллельные пучки лучей, формирующих Фурье-спектр транспаранта, и является входным зрачком - апертурной диафрагмой первого компонента.

линза компенсатора установлена позади апертурной диафрагмы 4, Второй компонент симметричен первому относительно апертурной диафрагмы 4 и выполнен из плосковыпуклых линз 7 и 8, Вблизи плоскости реставрированного изображения установлена коррекционная вогнуто- плоская линза 9, Апертурная диафрагма 10 первого компонента расположена в его передней фокальной плоскости. Апертурная диафрагма 4 всего объектива расположена в задней фокальной плоскости первого компонента, совмещенной с передней фокальной плоскостью второго компонента. Вторая повер- хность линзы 1 концентрична центру апертуриой диафрагмы 10, первая поверхность линзы 2 апланатична заднему фокусу линзы 1.

Апертурной диафрагмой репродукционного объектива является кадровое окно пространственно-частотного фильтра, а его входной и выходной зрачки 40 расположены в минус- и плюс-бесконечности соответственно.

Качество формирования Фурье-спектра зависит в основном от качества коррекции первого компонента репродукциПри работе объектива на него поступает параллельный пучок лучей, созданный осветительной системой (не показана) , из когерентного источника излучения, микрообъектива, микродиаф- 45 онного объектива при работе из минус- рагмы и осветительного объектива. Об- бесконечности в свою заднюю фокальную

рабатываемый транспарант размещается в кадровом окне, совпадающем с апертурной диафрагмой 10, Пространственно-частотный фильтр размещается в плоскости апертурной диафрагмы 4.

Основной оптической схемой репродукционного объектива является Двух- компонентная схема с совмещенными задней фокальной плоскостью первого компонента и передней фокальной плоскостью второго компонента. При параллельном освещающем пучке эта схема становится телескопической системой

с телецентрическим ходом главного луча и обеспечивает наименьшую погрешность выполняемых компонентами Фурье- преобразований .

В результате дифракции света на транспаранте и преобразования Фурье, осуществляемого первым компонентом, в его задней фокальной плоскости формируется Фурье-спектр транспаранта.

Пространственно-частотный фильтр, расположенный в совмещенных фокальных плоскостях компонентов, производит требуемую фильтрацию пространственных частот Фурье-спектра транспаранта.

В результате обратного преобразования Фурье, выполняемого вторым компонен- В результате обратного преобразования Фурье, выполняемого вторым компонен- 0

5

30

35 i

том, в его задней фокальной плоскости формируется реставрированное изображение транспаранта.

Кадровое окно транспаранта ограничивает параллельные пучки лучей, формирующих Фурье-спектр транспаранта, и является входным зрачком - апертурной диафрагмой первого компонента.

Для репродукционного объектива в целом полем зрения является сам транспарант, а угловая апертура определяется максимальной пространственной частотой записи

sin А ,кс

- максимальная пространственная частота записи на транспаранте; Л - длина волны.

35 i

Апертурной диафрагмой репродукционного объектива является кадровое окно пространственно-частотного фильтра, а его входной и выходной зрачки 40 расположены в минус- и плюс-бесконечности соответственно.

Качество формирования Фурье-спектра зависит в основном от качества коррекции первого компонента репродукци45 онного объектива при работе из минус- бесконечности в свою заднюю фокальную

плоскость, а реставрированного изображения - от коррекции репродукционного объектива в целом при работе из

5Q передней фокальной плоскости первого компонента в заднюю фокальную плоскость второго компонента. При этом отрицательная линза 3 афокального компенсатора улучшает качество Фурье спектра за счет устранения кривизны в частотной плоскости, а весь компенсатор в целом обеспечивает улучшение качества реставрированного изображения. .

Предлагаемый объектив имеет в частотной плоскости кружок рассеяния не более 2й.у 60,0025 мм, т.е. разрешение , а в плоскости изображения (при увеличении ,84 ) кру- жЪк рассеяния не превышает 2 лу 0,01 мм, что соответствует разрешению мм .

Числовая апертура увеличена в 1,5 раза.

Формула изобретения

Репродукционный объектив когерентного процессора по авт.св. № 1267339,

Редактор М.Петрова

Составитель В.Архипов

Техред И.Попович Корректор А.Обручар

Заказ 1307/47Тираж 522 Подписное

В 1ИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

отличающийся тем, что, с целью увеличения числовой апертуры и повышения качества изображения, в нем между первым и вторым компонентами установлен афокальный компенсатор, состоящий из вогнуто-плоской линзы и положительной линзы, склеенной из плосковыпуклой линзы и положительного мениска, при этом вогнуто-плоская линза компенсатора расположена перед апертурной диафрагмой объектива, а склеенная положительная линза - позади нее.

Изобретение относится к оптическому приборостроению. Цель изобретения - увеличение числовой апертуры и повышение качества изображения за счет введения афокального компенсатора в виде вогнуто-плоской линзы 3, расположенной перед апертурной диафрагмой 4, и склеенного из плосковыпуклой линзы 5 и положительного мениска 6 компонента, расположенного за апертурной диафрагмой 4. Компенсатор размещен между первым и вторым компонентами соответственно из плосковыпуклых линз 1 , 2 и 7, 8, осуществляющими прямое и обратное Фурье-преобразования с формированием реставрационного изображения транспаранта в задней фокальной плоскости второго компонента. Обрабатываемый транспарант размещен в кадровом окне, совпадающем с апертурной диафрагмой 10. Вблизи плоскости реставрированного изображения транспаранта установлена коррек- ционная вогнуто-плоская линза 9. 1 ил. ,. « а С