Репродукционный объектив когерентного процессора

Репродукционный объектив когерентного процессора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и лозволяет увеличить линейность поля зрения объектива.Устройство содержит два компонента 1 и 2, каждый из которых выполнен из обращенных выпуклостями друг к другу плосковыпуклых линз 3, 4 и 5,6, соответственно. Выпуклая поверхность линзы 3 концентрична центруапертурной диафрагмы 9, а линзы 4 - апланатична заднему фокусу линзы 3. В задней фокальной плоскости компонента 1 формируется Фурьеспектр транспаранта, помещенного в плоскость апертурной диафрагмы 9. Установленный в плоскости апертурной диафрагмы 8 пространственно-частотньй фильтр осуществляет требуемую . фильтрацию пространственных частот . § Фурье-спектра. С помощью компонента 2 и вогнуто-плоской линзы 7 формиру (Л ется реставрированное изображение транспаранта. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU „„1267339 (504G 02 В 27 46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ВСЕ .""" — :: (ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ) ц

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я!ЯИЬЪ-МЮ " i (54) РЕПРОДУКЦИОННЫЙ ОБЪЕКТИВ КОГЕ РЕНТНОГО ПРОЦЕССОРА (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и лозволяет увеличить линейность поля зрения объектива. Устройство содержит два

73 9 (21) 3820164/24-10 (22) 07.12.84 (46) 30. 10.86. Бюл. № 40 (72) Н.М. Вереникина, О. В.Рожков, И.Н.Спиридонов и Л.Н.Тимашова (53) 62 1.396.963 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 884422, кл. G 02 В 3/ 12, 1980.

Дынькина Е.А. и др. Особенности оптических схем объективов для когерентной обработки информации.

0MII, 1980, № 5, с 19. компонента 1 и 2, каждый из которых выполнен из обращенных выпуклостями друг к другу плосковыпуклых линз 3, 4 и 5,6, соответственно. Выпуклая поверхность линзы 3 концентрична центру апертурной диафрагмы 9, а линзы 4 — апланатична заднему фокусу линзы 3. В задней фокальной плоскости компонента 1 формируется Фурьеспектр транспаранта, помещенного в плоскость апертурной диафрагмы 9.

Установленный в плоскости апертурной диафрагмы 8 пространственно-частотный фильтр осуществляет требуемую фильтрацию пространственных частот

Фурье-спектра. С помощью компонента

2 и вогнуто-плоской линзы ? формируется реставрированное изображение транспаранта, 2 ил.

1 12673

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при создании когерентных оптических процессоров для обработки изображений на основе пространственно-частотной фильтрации их Фурьеспектров.

Целью изобретения является увеличение линейного поля зрения объектива. 10

На фиг. 1 изображена оптическая схема репродукционного объектива; на фиг. 2 — оптическая схема когерентного процессора, поясняющая условия работы репродукционного объектива.

Репродукционный объектив содержит два компонента 1 и 2, первый (1) из которых выполнен из плосковыпуклых линз 3 и 4, а второй (2) — из плоско- 20 выпуклых линз 5 и 6. За вторым компонентом установлена вогнуто-плоская линза 7. Первый 1 и второй 2 компоненты симметричны относительно апертурной диафрагмы 8 объектива, распо- 25 ложенной в задней фокальной плоскости первого компонента 1, совмещенной с передней фокальной плоскостью второго компонента 2. В передней фокальной плоскости первого компонен- щ та 1 установлена его апертурная диарфгма 9.

Оптическая система когерентного процессора, представленная на фиг.2, содержит когерентный источник света З5

10, микрообъектив 11, точечную диафрагму 12, расположенную в задней фокальной плоскости микрообъектива

11, совмещенной с передней фокальной плоскостью осветительного объектива 46

13. Кадровое окно транспаранта расположено в передней фокальной плоскости первого компонента 1 репродукционного объектива, кадровое окно пространственно-частотного фильтра 45 расположено в задней фокальной плоскости второго компонента 2 репродукционного объектива. ч

Работа когерентного процессора с предлагаемым репродукционным объ- 50 ективом осуществляется следующим образом.

Транспарант, помещенный в плоскость апертурной диафрагмы 9, освещается параллельным пучком лучей. 55

В результате дифракции света на транспаранте и преобразования Фурье, осуществляемого первым компонентом

39 2

1, в его задней фокальной плоскости формируется Фурье-спектр транспаранта.

Пространственно-частотный фильтр, установленный в плоскости апертурной диафрагмы 8 осуществляет требуемую фильтрацию пространственных частот

Фурье-спектра. Второй компонент 2 репродукционного объектива, выполняя второе (обратное) преобразование

Фурье от трансформированного Фурьеспектра, формирует реставрированное изображение транспаранта.

Как видно из хода лучей, показанного на фиг. 1, формирующих Фурьеспектр (сплошная линия) и изображение (пунктир), для обеспечения высокого качества Фурье-спектра и изображения должны быть исправлены аберрации первого компонента при работе из сх> в заднюю фокальную плоскость и аберрации объектива в целом.

Вследствие небольшого углового поля зрения первого компонента его полевые аберрации малы.

Увеличение размера транспаранта (при том же фокусном расстоянии), т.е. размера входного зрачка. первого компонента, приводит к увеличению аберрации в плоскости Фурье-спектра в первую очередь за счет сферической аберрации и комы, вклад которых в суммарную аберрацию пропорционален третьей и второй степени диаметра входного зрачка соответственно.

При проектировании оптической системы репродукционного объектива может .быть использован метод компенсации аберраций отдельных компонентов когерентного процессора, а именно сферическая аберрация первого компонента репродукционного объектива может быть компенсирована сферической аберрацией осветительного объектива.

При компенсации сферической аберрации первого компонента разрешение с частотной плоскости будет определяться в основном комой первого компонента и в меньшей степени — его астигматизмом, кривизной поля и дисторсией.

Поле зрения всего репродукционного объектива ограничивается диафрагмой 9, а апертурной диафрагмой. является диафрагма 8, ограничивающая пучки лучей, формирующих изображение транспаранта.

Г b чае,1 г

Составитель В.АрхиповРедактор Т.Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Заказ 5771/44 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ 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

3 126

Поскольку апертурная диафрагма 8 расположена в совмещенных задней и передней фокальных плоскостях компонентов, входной и выходной зрачки репродукционного объектива располо5 жены в — оо и +, соответственно.

Аберрации репродукционного объектива суммируются из аберраций первого компонента в обратном ходе лучей и второго компонента в прямом ходе щ лучей.

В предлагаемом объективе для фокусного расстояния 500 мм и размере транспаранта 100 мм кружок рассеяния не превышает 0,02 мм. В частотной плоскости волновые аберрации не превышают 0 5 длины волны.

Формула изобретения

Репродукционный объетив когерентного процессора, содержащий два компонента, расположенных симметрично

7339 4 относительно апертурной диафрагмы, установленной в задней фокальной плоскости первого компонента, совмещенной с передней фокальной плоскостью второго компонента, причем каждый из компонентов выполнен из двух одинаковых линз, а апертурная диафрагма первого компонента расположена в его передней фокальной плоскости, отличающийся тем, что, с целью увеличения линейного поля зрения, он снабжен установленной за вторым компонентом вогнутоплоской линзой, а каждый из компонентов выполнен иэ плосковыпуклых линз, обращенных выпусклостями друг к другу, при этом в первом компоненте выпуклая поверхность первой линзы выполнена концентричной центру апертурной диафрагмы первого компонента, а выпуклая поверхность второй линзы выполнена апланатичной заднему фокусу первой линзы.