SU1303978A2 - Репродукционный объектив когерентного процессора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению. Цель изобретени  - увеличение числовой апертуры и повышение качества изображени  за счет введени  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, осуществл ющими пр мое и обратное Фурье-преобразовани  с формированием реставрационного изображени  транспаранта в задней фокальной плоскости второго компонента . Обрабатываемый транспарант размещен в кадровом окне, совпадающем с апертурной диафрагмой 10. Вблизи плоскости реставрированного изображени  транспаранта установлена коррек- ционна  вогнуто-плоска  линза 9. 1 ил. ,. « а С

Description

11303978

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению и может быть использовано при создании когерентных оптических процессоров дл  улучшени  качества изображени .

Цель изобретени  - увеличение числовой апертуры и повышение качества изображени .

На чертеже изображена принципиальна  схема объектива когерентного процессора .

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

W

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

В результате дифракции света на транспаранте и преобразовани  Фурье, осуществл емого первым компонентом, в его задней фокальной плоскости формируетс  Фурье-спектр транспаранта.

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

афокальный компенсатор аберраций, со- В результате обратного преобразовани  сто щий из вогнуто-плоской линзы 3, Фурье, выполн емого вторым компонен- установленной перед апертурной диафрагмой 4, и положительной линзы, склеенной из плосковыпуклой линзы 5 и положительного мениска 6, Склеенна 

20

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

Кадровое окно транспаранта ограничивает параллельные пучки лучей, формирующих Фурье-спектр транспаранта, и  вл етс  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 изображени  установлена коррекционна  вогнуто- плоска  линза 9, Апертурна  диафрагма 10 первого компонента расположена в его передней фокальной плоскости. Апертурна  диафрагма 4 всего объектива расположена в задней фокальной плоскости первого компонента, совмещенной с передней фокальной плоскостью второго компонента. Втора  повер- хность линзы 1 концентрична центру апертуриой диафрагмы 10, перва  поверхность линзы 2 апланатична заднему фокусу линзы 1.

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

Качество формировани  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 излучени , микрообъектива, микродиаф- 45 онного объектива при работе из минус- рагмы и осветительного объектива. Об- бесконечности в свою заднюю фокальную

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

Основной оптической схемой репродукционного объектива  вл етс  Двух- компонентна  схема с совмещенными задней фокальной плоскостью первого компонента и передней фокальной плоскостью второго компонента. При параллельном освещающем пучке эта схема становитс  телескопической системой

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

В результате дифракции света на транспаранте и преобразовани  Фурье, осуществл емого первым компонентом, в его задней фокальной плоскости формируетс  Фурье-спектр транспаранта.

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

В результате обратного преобразовани  Фурье, выполн емого вторым компонен- В результате обратного преобразовани  Фурье, выполн емого вторым компонен- 0

5

30

35 i

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

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

Дл  репродукционного объектива в целом полем зрени   вл етс  сам транспарант , а углова  апертура определ етс  максимальной пространственной частотой записи

sin А ,кс

- максимальна  пространственна  частота записи на транспаранте; Л - длина волны.

35 i

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

Качество формировани  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 изображени  - от коррекции репродукционного объектива в целом при работе из

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

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

Числова  апертура увеличена в 1,5 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   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, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   отличающийс  тем, что, с целью увеличени  числовой апертуры и повышени  качества изображени , в нем между первым и вторым компонентами установлен афокальный компенсатор, состо щий из вогнуто-плоской линзы и положительной линзы, склеенной из плосковыпуклой линзы и положительного мениска, при этом вогнуто-плоска  линза компенсатора расположена перед апертурной диафрагмой объектива, а склеенна  положительна  линза - позади нее.