Фурье-преобразующий объектив для когерентного спектроанализатора Советский патент 1988 года по МПК G02B27/46 G01C11/04 

со

со

tsD ел

со О5

Изобретение относится к фотограмметрии, в частности к автоматизации процесса дешифрирования аэрофотоснимков.

Цель изобретения - улучшение качества изображения пространственно-частотного спектра в области высоких частот при сохранении высокого качества термооптической аберрационной коррекции и высокого качества изображения в области низких частот.

На чертеже изображена оптическая схема когерентного спектроанализатора с цред- ла аемы.м Фурье-нреобразующим объективом.

Когерентный снектроанализатор содержит лазер 1, конденсатор 2 и диафрагму 3. Иммерсионный Фурье-преобразуюший объектив когерентного спектроанализатора включает положительный мениск 4, двояковы- пук. 1ую линзу 5. иммерсионный мениск С), выпукло-плоскую линзу 7, полость. зано. 1- ненную им.мерсионной жидкостью, в которую iiOMcnien asi(n(-,)Ti)cnHMOK 8, плосковы- нуклую линзу 9, )СИ(Л)ный мениск 10, двояковогнутую .линзу 1 1 и положительный меписк 12.

Когерентный спектроана.лизатор работает следующим образом.

Излучение лазера 1 конденсатор 2 собирает на точечной диафрагме 3. Иммерсионный Фурье-Г1)еобразуюший объектив пред- став.чяет собой симметричн1 1Й объек1ив, причем его nepiiUH юловина (до аэрофотоснимка 8) раб(угает как качлиматор. а вторая половина выполняет ингегра.1ьное преобразование Фурье. 1ри этом точечная диафрагма 3 )ас1юложепа в передней фока.1ь- ной плоскости псрв1.й половины об1)ектива. а плоскость pei nvi рации просграпствеино- частотного спектра в задней фокальной плоскости второй полови П)1 объектива. Показатель преломления иммерсионной жидкости, в которой установлен снимок, примерно равеп показателю преломления материала подложки и эму.чьсии аэрофотоспим- ка.

Оптимальный интервал 0,42 - 0,73 отношения суммы оптических сил всех линз объектива к ei o оби1ей оптической силе обусловлен тем, что у.меньшение его ниже 0,42 ведет к резкому увеличе1П1ю сс)ерической аберрации и астигматизма высших порядков, а увеличение вькпе 0.73 вызывает недоком иенсацию кривизны гюля. Выход за пределы оптимального отношения толпшны возду1пного промежутка к фокусному расстоянию половины объектива приводит к увеличению полевых аберраций системы (меньше 0.21) или к возрастанию астигматизма ВЫС1НИХ порядков (больше 0,39).

Выбор показателей преломления материалов связан с тем, что в оптической сис

5

0

5

0

5

0

5

0

теме объектива с такими материалами достигается максимально возможное уменьшение сферической аберрации высших порядков.

В диапазоне пространственных частот исследуемого аэрофотосни.мка О-55 м. размер кружка нерезкости неизменен и практически дифракционный.

Кроме того, в диапазоне температур

10- 30°С значения поперечных аберраций изменяются менее, чем на 1 мкм, что практически не приводит к ухудшению качества изображения спектра нространственных частот.

Фокусноерасстояниеобъектива

1504,3 мм, относительное отверстие 1:12, размер обрабатывае. аэрофотоснимка 180Х 180 мм.

Продольная сферическая аберрация сп.мметричной ноловипы объектива не превышает 0,003 мм, попереч)1ые аберрации в меридиональной и сагиттальной плоскостях пе нревьпнают 0,005 .мм.

Формула изобретения

Фурье-преобразующий объектив для ко- герептпого спектроанализатора, содержа- п;ий два симметричных компонента с иммерсионной жидкостью .между ними, каждый из которых содержит две линзы, промежуток между которыми заполнен иммер- сиопрюй жидкостью, причем в каждом из компонентов радиусы кривизны поверхностей .1ПНЗ, об)ап1епных одна к другой, равны между собой, а другая поверхность второй линзы -- плоская, отвечающийся тем, что, с ш-. п.к) повышения качества изображения пространственно-частотного спектра в области высоких частот, перед первым и после В1О)О1 О компонента установлены поотожи- тельпые мениски, обран1енные вогнутостью дру к другу, каждый ко.мпонент выполнен с отрицательной оптической силой из двояковогнутой и плосковыпуклой линз, при это.м су.мма оптических сил всех линз со- сгаьляет 0,42-0,78 оптической силы объек- 1ива, толц.1ина воздуп1ных промежутков .между менисками и соответствуюни1ми компонентами составляет 0,21--0,39 фокусного расстояния симметричной половины объектива, а показатели пре.ю.мления .материалов линз выбраны из соотношений

1,,63; 1,,12;

п,

П,6 П .

где ti,,fijj Hj -показатели преломления ме- писка, двояковогнутой линзы, иммерсионной жидкости и выпукло-плоской линзы соответственно.

Изобретение относится к фотограмметрии, в частности к автоматизации процесса дешифрирования аэрофотоснимков. Цель изобретения - повышение качества изображения пространственно-частотного спектра в области высоких частот. Объектив содержит два симметричных компонента, выполненных с отрицательной оптической силой из двояковогнутых 5, 11 и плосковы пуклых 7,9 линз. В полости между компонентами, заполненной иммерсионной жидкостью, помещен аэрофотоснимок 8. Оба компонента размещены между положительными менисками 4, 12, обращенными вогнутостью один к другому. Сумма оптических сил всех линз составляет 0,42-0,78 оптической силы объектива. Толщина воздушных промежутков между менисками 4,12 и соответствующими компонентами составляет 0,21-0,39 фокусного расстояния симметричной половины объектива. В передней фокальной плоскости первой половины объектива установлена точечная диафрагма 3, а в задней фокальной плоскости второй половины объектива - плоскость регистрации пространственно-частотного спектра. Ириведены соотношения, из которых выбираются показатели прело.мления материалов линз. 1 ил. S (Л