Фурье-преобразующий объектив для когерентного спектроанализатора

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU, 1392536 А1 (5!14 G 02 В 27/46, G 01 С 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, /

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ них„„., 12 (21 ) 4138255/24- 10 (22) 27.10.86 (46) 30.04.88. Бюл. ¹ !6 (71) Московский институт инженерной геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) А. В. Белинский, М. И. Дубова, A. В. Плохов и Э. Ю. Юозапавичюс (53) 621.396.693 (088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР № 884422, кл. 6 02 В 3/12, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1211684, кл. G 02 В 27/46, 1984. (54) ФУРЬЕ-ПРЕОБРАЗУЮЩИЙ ОБЪЕКТИВ ДЛЯ КОГЕРЕНТНОГО СПЕКТРОА)1А. 1ИЗАТОРА (57) 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, Il и плосковы пуклых 7,9 линз. В полости между компонентами, заполненной иммерсионной жи lкостью, 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 ком понентам и 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.

Приведены соотношения, из которых выбираются показатели преломления материалов линз. 1 ил.

1392536

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 предлагаечым Фурье-преобразующим об.ьективом.

Когерентный спектроанализатор содержит лазер 1, конденсатор 2 и диафрагму 3.

Им черсион ный Фурье- преобразующий объектив когерептного cllchTpo3Hiiлизатора вклн)чает положительный мениск 4, двояковыIlóKëóþ линдах 5, им черспоп пый ч E лис к (), выпукло-11лоскук) линзу, полость,:3311oлHcHH3 Io иммерси о пой .кидкостью, в которую почс п(H аэр(ф 1 н пимок 8, плосконыпуклую линзу 9, I.(I ìcl)cHoHHbIH мениск 10, двояковогпутуK) линзу 11 и 1н)ложительный мениск 12.

Когерентпый спектроана.(из I fop работает следу)ощим образом.

Излучение лазера 1 конденсатор 2 собирает на т()печной диафрагме 3. ИммерспоиHbl и Фурье-преог)разу(ощи и объектив и рс.дставляет гобои сичметричный об bE. кгпв, причем его первая половина (lo аэрофотоснимка 8) р16()таеT как коллил(атор, 3 вторая половина til Ill()лпя T ин гегра.lbHoE. преобраioBaHHC Фурьс. При этом точечная диафрагча 3 раси()лож H3 в IILðcäHcé фокальной г(лоскости пс р((ой половины Объектива. а плоск()«ть реги. рации пр(ктрапствсппочастотного (. Пс. KTpii в заднс и фОK;3.1ьпои плоскости Hiopo(! 11()oovHHI,I обьектива. П(казатель прелом lcHHH пммерсио Иой жидкости, в которой i cri)HoBлеи снимок, примерно равен показателю преломления материала подложки и эчуль(.ии аэрофотоснимка.

Оптимальпыи интервал 0,42 — 0,73 отношения суммы ()IITHeecKHK сил всех линз Обьектива к еп) Общеи оптичсской силе Обусловлен тс ч, ч(О уменьшение ciao ниже 0.42 ведет к резь()чу l BEлич )Olio cферической аберрации и;к(игматизч а высIIIHx порядков, 3 уве.(ичс1)ие выше 0,73 вызывает неQoK()MIIEнсацик) кривизны поля. Выход за пределы Оптимального отношения то IIHHHbl воздушного промс жл тка к фокусному расстоянию половины Объекгива приводит к увеличению полевых аберраций системы (меньше 0,2! ) или к возрастанию астигматизма высших порядков (больше 0,39).

Выбор показателей преломления материалов связан с тем, что в оптической системе объектива с такими материалами достигается максимально возможное уменьшение сферической аберрации высших порядков.

В диапазоне пространственных частот исследуемого аэрофотосним ка 0 — 55 мм( размер кружка нерезкости неизменен и практически дифракционный.

Кроме того, в диапазоне температур

10- 30 С значения поперечных аберраций изменяются менее, чем на Мкм, что практически не приводит к ухудшению качества изображения спектра пространственных частот.

Фокусное расстояние объектива

15 !504,3 мм. относительное отверстие 1;12, ра зчер Обрабатываемого аэрофотос ним ка

l 80 х 180 м м.

П родольная сферическая аберрация

cимметричной половины объектива не превышает 0,003 мм, поперечные аберрации в ч ери lH() н альп oй и сап(ттал ь ной плос костях пе превышают 0,005 мм.

Фор,чула изобретения

25 Фурье-прсобразующий объектив для когс p(нтногo спектроанализатора, содержащий,IBB симметричных компонента с иммерсионной жидкостью между ними, каждый из которых содерткит дBE линзы, промежуток между которыми заполнен иммерсионной жидкостью, причем в каждом из ком lloHBH ToB радиусы кривизны поверки(остей линз, Обращенных одна к другой, равны л)сжтсх собой, а дрх гая поверхность второй линзы — — плоская. От)ичагощийгя тем, что, 35 пространственно-частотного спектра в обtilcrlI высоких частот, перед первым и после второго КоМ»ОНСНТ3 установлены положи1е lbllblc мениски, обращенные вогнутостью друl к другу, каждый компонент выполнен с oTpHIL3icльной опти)еской силой из двояковогпутой и плосковыпуклой линз, при этол(сумма оптических сил всех линз сос га 1(л я ет 0,42 - 0,78 оп ти ч ес ко и с ил ы объекгива, толщина воздушных промежутков

45 л1с жд(у ч(HHcKdMи и соотвс 1 ствуюlцичи ком—

i1oHE.HT3Mи с(ктавляет 0,21---0,39 фокусного расстояния симметричной половины Объективаа, à 1гок;) за тели пре вом лен и я м атериалов линз выбраны из соотношений

1,51> ь1,03;

1,03> (1,12;

n„„= п,ап,, где 11„я, и„я — показатели преломления ме55 писка, д,вояковогну тон линзы. иммерсионной жидкости и выпукло-плоской линзы соответственно.