一种精细傅里叶成像装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种精细傅里叶成像装置，包括四片依次设置的透镜，其中，第一块透镜为弯月形透镜，凹面朝向目标，凸面朝向像面，第二块透镜为弯月形透镜，凸面朝向目标，凹面朝向像面，第三块透镜为双凸型透镜，第四块透镜为弯月形透镜，凸面朝向目标，凹面朝向像面。采用全透射式结构，具有光学结构简单、装调方便、成像质量良好等有点，适用于对无穷远目标的傅里叶调制。
【专利说明】一种精细傅里叶成像装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学【技术领域】，尤其涉及一种精细傅里叶成像装置。
【背景技术】
[0002]光是一种携带和传递信息的重要载体，而光学系统是收集和传递光学信息的系统。光波经过任何光学系统都是一种傅里叶变换过程，而对于常规成像光学系统，只有近轴视场满足精确的傅里叶变换。傅里叶变换透镜满足对全视场光波进行严格傅里叶变换的要求，是光学信息处理系统中的基本部件，用于图像频谱分析、空间滤波和相关处理等工作。
[0003]傅里叶变换光学系统与普通的成像光学系统不同，在设计时它有着其自己独有的设计原则。
[0004]I)傅里叶变换透镜在后焦面上得到的不是像而是输入面的频谱信息，而且频谱线性要求严格。这个特性也是傅里叶变换透镜作为光学信息处理元器件的主要原因之一。
[0005]2)傅里叶变换透镜必须对两对共轭位置校正除畸变以外的全部像差，一对是以输入面处衍射后的平行光作为物方(相当于物在无穷远)，对应的像方是频谱面；另一对是以输入面作为物体，对应的像在像方无穷远处。
[0006]3)傅里叶变换透镜必须满足正弦条件y=sin Θ。这是使后焦面上的频谱位置和衍射级次成线性关系的必要条件。
[0007]4)傅里叶变换透镜一般用于相干光中，因此灰尘划痕、气泡等瑕疵会引起强烈的相干噪声，噪声会随着镜头片数的增加而变得严重。因此在光学设计时应尽量减少镜片的数量。
[0008]通过上述傅里叶变换光学系统的成像特点说明，可见，需要考虑以尽量少的镜片结构实现尽量大的焦距，完成光线的傅里叶变换。
【发明内容】
[0009]本发明实施例的目的是提供一种精细傅里叶成像装置，以较少的镜片实现傅里叶变换作用。
[0010]本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的:
[0011]一种精细傅里叶成像装置，包括四片依次设置的透镜，其中，第一块透镜为弯月形透镜，凹面朝向目标，凸面朝向像面，第二块透镜为弯月形透镜，凸面朝向目标，凹面朝向像面，第三块透镜为双凸型透镜，第四块透镜为弯月形透镜，凸面朝向目标，凹面朝向像面。
[0012]由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，采用全透射式结构，以四片镜子，满足傅里叶变换光学系统的指标要求，图像分辨率高，具有光学结构简单、装调方便、成像质量良好等有点，适用于对无穷远目标的傅里叶调制。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0014]图1为本发明实施例提供的精细傅里叶成像装置的构成示意图。
[0015]图2为本发明实施例提供的精细傅里叶成像装置的传递函数曲线示意图。
[0016]图3为本发明实施例提供的精细傅里叶成像装置的点列示意图。
[0017]图4为本发明实施例提供的精细傅里叶成像装置在中心波长处的波相差示意图。
[0018]图5为本发明实施例提供的精细傅里叶成像装置的能量示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0020]如图1所示，本发明实施例提供一种精细傅里叶成像装置，包括四片依次设置的透镜(第一块透镜11、第二块透镜12、第三块透镜13、第四块透镜14)，其中，第一块透镜11为弯月形透镜，凹面朝向目标，凸面朝向像面，第二块透镜12为弯月形透镜，凸面朝向目标，凹面朝向像面，第三块透镜13为双凸型透镜，第四块透镜14为弯月形透镜，凸面朝向目标，凹面朝向像面。
[0021]本发明实施例精细傅里叶成像装置采用全透射式结构，具有光学结构简单、装调方便、成像质量良好等有点，适用于对无穷远目标的傅里叶调制。
[0022]本发明实施例精细傅里叶成像装置，还可以包括孔径光阑10，孔径光阑10位于所述透镜组的前焦面。
[0023]为了减少多余的杂光，将孔径光阑10放在前焦面处，控制被处理面的大小，使之能保证所需的直径又能减少多余的杂光。
[0024]第一块透镜11、第二块透镜12、第三块透镜13、第四块透镜14可以为球面镜或者非球面镜，不受限制。
[0025]第一块透镜11、第二块透镜12、第三块透镜13、第四块透镜14，仅以四块构成满足傅里叶变换光学系统的指标要求，结构简单，有足够的后截距。
[0026]具体的，表I为本发明实施例精细傅里叶成像装置中透镜的光学镜片参数，其中正负符号表不了光学镜片的弯曲方向。
[0027]表1:
[0028]
【权利要求】
1.一种精细傅里叶成像装置，其特征在于，包括四片依次设置的透镜，其中，第一块透镜为弯月形透镜，凹面朝向目标，凸面朝向像面，第二块透镜为弯月形透镜，凸面朝向目标，凹面朝向像面，第三块透镜为双凸型透镜，第四块透镜为弯月形透镜，凸面朝向目标，凹面朝向像面。
2.根据权利要求1所述的精细傅里叶成像装置，其特征在于，还包括孔径光阑，所述孔径光阑位于所述透镜组的前焦面。
3.根据权利要求1或2所述的精细傅里叶成像装置，其特征在于，所述第一块透镜前表面的曲率rl为-50.575，后表面曲率r2为-79.206，折射率为1.514777，阿贝数为0.5895，厚度为6mm ； 所述第二块透镜前表面的曲率rl为248.036，后表面曲率r2为77.938，折射率为1.514777，阿贝数为38.0299，厚度为5mm ； 所述第三块透镜前表面的曲率rl为81.802，后表面曲率r2为-75.684，折射率为1.514777，阿贝数为 81.6079，厚度为 12mm ； 所述第四块透镜前表面的曲率r I为43.02，后表面曲率r2为37.417，折射率为1.514777，阿贝数为 27.5306，厚度为 10mm。
4.根据权利要求1或2所述的精细傅里叶成像装置，其特征在于，所述第一块透镜、所述第二块透镜、所述第三块透镜以及所述第四块透镜第一块透镜为球面镜或者非球面镜。
【文档编号】G02B27/00GK103823303SQ201410077486
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】裴琳琳, 王建威, 刘扬阳, 吕群波, 张丹丹, 钱路路, 马原 申请人:中国科学院光电研究院