SU924653A1

SU924653A1 - Device for spatial filtration

Info

Publication number: SU924653A1
Application number: SU802994603A
Authority: SU
Inventors: Александр Семенович Глушков; Владимир Борисович Константинов
Original assignee: Ордена Ленина физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе
Priority date: 1980-10-17
Filing date: 1980-10-17
Publication date: 1982-04-30

Description

Изобретение относится к устройствам оптической обработки информации, в частности к оптическим устройствам, предназначенным для пространственной фильтрации изображений с использованием на входе пространственных модуляторов света, работающих на отражение.The invention relates to optical information processing devices, in particular to optical devices for spatial filtering of images using spatial light modulators operating at the input of reflection.

Известно устройство для пространственной фильтрации, состоящее из источника света, коллимирующей системы, пространственного модулятора света, преобразующего объектива, восстанавливающего объектива и фильтра пространственных частот, установленного в общем фокусе этих объективов СПНедостатком указанного устройства является отсутствие возможности использования в нем пространственных модуляторов света, работающих на отражение.A device for spatial filtering is known, consisting of a light source, a collimating system, a spatial light modulator, a converting lens, a recovery lens and a spatial frequency filter mounted in the common focus of these SP lenses. The disadvantage of this device is the inability to use spatial light modulators operating on reflection .

Известно устройство для пространственной фильтрации, содержащее источник света, окуляр, отражающий пространственный модулятор света, преобразующий и восстанавливающий объективы, а также фильтр пространственных частот, установленный ⁵ в общем фокусе этих объективов, кроме того, в устройство входят коллимирующий объектив и светоделитель. Преобразующий и восстанавливающий , объективы расположены на одной, оптической оси, причем светоделитель установлен под углом 45 к этой оси и к оси коллимирующего объектива. Фильтр пространственных частот вы₎₅ полнен в виде непрозрачной точки, нанесенной на прозрачный экран, и задерживает область локализации нулевых пространственных частот, т.е. постоянную составляющую оптического сигнала, не содержащую в данном случае полезной информации £2].A device for spatial filtering containing a light source, an eyepiece, reflecting the spatial light modulator, converting and restoring lenses, as well as a spatial frequency filter installed ⁵ in the general focus of these lenses, in addition, the device includes a collimating lens and a beam splitter. Converting and restoring, the lenses are located on the same optical axis, and the beam splitter is installed at an angle of 45 to this axis and to the axis of the collimating lens. The filter of spatial frequencies _{you) 5} full time as an opaque terms applied to the transparent screen, and delays the region of localization of the zero spatial frequency, ie, a constant component of the optical signal that does not contain in this case useful information £ 2].

Недостатком известного устройства является низкий коэффициент использования светового потока, обусловлен3 '924653 ный потерями света в результате прохождения считывающего и промодулированного пучков через светоделитель.A disadvantage of the known device is the low utilization of the luminous flux due to light losses due to the passage of the read and modulated beams through the beam splitter.

Цель изобретения - повышение коэффициента использования светового потока.The purpose of the invention is to increase the utilization of luminous flux.

Поставленная цель достигается . тем,что в устройстве для пространственной фильтрации, содержащем источник света, окуляр, отражающий пространственный модулятор света, преобразующий и восстанавливающий объективы, а также фильтр пространственных частот, установленный в общем фокусе этих объективов, фокус окуляра совмещен с указанным фокусом объективов, а фильтр пространственных частот выполнен в виде плоского зеркала с отверстием на опти'ческой оси, установленного под углом 45^q к оптическим осям преобразующего и восстанавливающего объективов, причем диаметр отверстия определяется соотношением D=|'The goal is achieved. the fact that in the device for spatial filtering containing a light source, an eyepiece reflecting a spatial light modulator, converting and restoring lenses, as well as a spatial frequency filter installed in the general focus of these lenses, the eyepiece focus is aligned with the specified focus of the lenses, and the spatial frequency filter made in the form of a flat mirror with a hole on the optical axis, mounted at an angle of 45 ^q to the optical axes of the converting and restoring lenses, the diameter of the hole defined by the relation D = | '

- диаметр отверстия, мм;- hole diameter, mm;

- разрешающая способность преобразующего объектива,лин/мм.- resolution of the converting lens, lin / mm.

чертеже представлена оптическая предлагаемого устройства.the drawing shows an optical device of the proposed.

Устройство для пространственной фильтрации состоит из источника 1 света, окуляра 2,отражающего пространственного модулятора 3 света, преобразующего 4 и щего 5 объективов, 6 пространственных кие оси объективов перпендикулярны, а ненный в виде плоского зеркала отверстием на пересечении этих установлен под углом 45^йщем фокусе же фокусомDevice for spatial filtering consists of the light source 1, the eyepiece 2, the reflective spatial light modulator 3, the light converter 4 and present 5 lenses, 6 spatial Kie perpendicular to the lens axis and cepts a flat mirror opening at the intersection of the set at 45 ^minutes present focus same focus

2. и, таким тив 4 представляют собой коллимирующую систему. Диаметр D отверстия в фильтре 6 связан с разрешающей способностью N объектива 4 соотношением где D2. and, thus, Tiv 4 represent a collimating system. The diameter D of the hole in the filter 6 is related to the resolution N of the lens 4 by the relation where D

NN

На схема восстанавливаюа также фильтра частот. Оптичес4 и. 5 взаимно фильтр 6, выполс осей, в обэтим к ним объективов 4 и 5· С совмещен фокус окуляра образом, окуляр 2 и объекУстройство для пространственной фильтрации работает следующим об- ·.. разом.The frequency filter is also restored to the circuit. Optical 4 and. 5 mutually filter 6, the axes are out, in these lenses 4 and 5 · C the focus of the eyepiece is aligned, the eyepiece 2 and the object The device for spatial filtering works as follows.

Коллимирующая система, образованная окуляром 2 и объективом 4,формирует считывающий параллельный пу10 чок света от источника 1, падающий на пространственный модулятор 3 света. При этом указанный диаметр отверстия в фильтре 6 пространственных частот обеспечивает прохождение основной части сфокусированного окуляром 2 пучка света и в то же время позволяет устранить высокочастотные шумы считывающего излучения.Промодули рованный пучок света, отраженный от модулятора 3, вторично проходит через преобразующий объектив 4, который формирует в своем фокусе пространственный спектр считанного 15 сигнала. Фильтр 6, установленный в этом фокусе, преобразует полученный спектр таким образом, что постоянная составляющая, сосредоточенная в области нулевых пространственных частот, выходит через отверстие указанного диаметра и далее не используется. Информативная, более высокочастотная часть сигнала при этом целиком отражается зеркальной поверхностью фильтра 6 и поступает в восстанавливающий объектив 5, который формирует выходное отфильтрованное изображение. В результате потери полезного светового потока в устройстве практически отсутствуют.The collimating system formed by the eyepiece 2 and the lens 4 forms a parallel reading beam 10 of the light from the source 1, incident on the spatial light modulator 3. At the same time, the indicated diameter of the hole in the spatial frequency filter 6 allows the main part of the light beam focused by the eyepiece 2 to pass through and at the same time eliminates the high-frequency noise of the readout radiation. The modulated light beam reflected from the modulator 3 passes through the conversion lens 4, which forms in its focus the spatial spectrum of the read 15 signal. A filter 6 installed in this focus converts the resulting spectrum in such a way that a constant component concentrated in the region of zero spatial frequencies exits through an opening of the indicated diameter and is not used further. The informative, higher-frequency part of the signal is thus completely reflected by the mirror surface of the filter 6 and enters the recovery lens 5, which forms the output filtered image. As a result, the loss of useful light flux in the device is practically absent.

Таким образом, применение изображения позволяет повысить коэффициент использования светового потока примерно в 4 раза благодаря отсутствию в нем светоделителя. Кроме того, использование преобразующего . объектива для коллимации считывающего пучка упрощает конструкцию устройства.Thus, the use of the image can increase the utilization of the light flux by about 4 times due to the absence of a beam splitter in it. In addition, the use of transformative. a lens for collimating the reading beam simplifies the design of the device.

Claims

1.Ostrovsky Yu.I. Holography and its application. L., Science, 1973, p. 51-15.

2. Muller R.K. Acoustic holography. Sat Apply holography. Lod ed. J. Goodman. M., Mir, 1973, p. 53 (prototype)