专利名称：用于拓展光学成像系统景深的复合式相位板的制作方法
技术领域：
用于拓展光学成像系统景深的复合式相位板技术领域[0001]本实用新型属光学领域，涉及一种相位掩模板，尤其涉及一种用于拓展光学成像系统景深的复合式相位板。
背景技术：
[0002]拓展光学成像系统的景深一直都是学术界研究的热点。从20世纪80年代中期开始，虽然形形色色的方法被提出用于拓展景深，但是直到美国科罗拉多大学的Dowski博士和Cathey教授于1995年提出波前编码的概念之后，景深延拓才有了真正意义上的突破。[0003]通过在传统成像系统的孔径平面、入瞳面或出瞳面上添加一块经特殊设计的相位掩模板，那么系统就会对离焦以及引起离焦的因素不敏感。以一维光学系统为例，其离焦光学传递函数OTF(Optical transfer function)可以通过广义光瞳函数的自相关运算来获得，如下所示1i-H,2[0004]H (u, W20) = —■ I exp(7 (IkW20Ux + f (x + u/2)- f (x -u/2)))dx2-(i-H/2)[0005]其中，u和x分别是归一化的空间频率与孔径平面横向坐标;W2(I是最大离焦波像差系数；k是波数；f代表所使用的相位掩模板的通用表达式。[0006]对于传统成像系统来说，上式中的f项不存在，因此可以得到离焦OTF的具体表达式为r0007lsm(2^20.(l-^))L0007」
权利要求1.一种用于拓展光学成像系统景深的复合式相位板，其特征在于所述复合式相位板的相位分布函数由三次幂函数、对数函数A、指数函数以及高次幂函数叠加而成；所述复合式相位板的相位分布函数的一维表达式为/(x) = (arx3)+ {a2 sgn(X) X2 [log(|x|) + a3]}-----对数函数 A+ (V sgn(x) I x「7式中a I a 7是所述相位板的相位分布函数的参数；X为归一化孔径坐标,其取值范围为[-1,1]；sgn是符号函数，当X > 0时其值为1，X < 0时其值为-I。
2.一种用于拓展光学成像系统景深的复合式相位板，其特征在于所述复合式相位板的相位分布函数是由三次幂函数、对数函数A、指数函数、高次幂函数以及对数函数B叠加而成；所述复合式相位板的相位分布函数的一维表达式为/2 (X) = (QT1 .X3)+ Ja2 sgn(x)-X2- ln(|x|) + a3 }-----对数函数 A+ a4 -x-exp-x2)+ a6.sgn(x).|x「7+ {a8. sgn(X).X2. ln(||x| + a9|) J-----对数函数 B式中a I a 9是所述相位板的相位分布函数的参数；X为归一化孔径坐标,其取值范围为[-1,1]；sgn是符号函数，X > 0时其值为1，X < 0时其值为-I。
3.一种用于拓展光学成像系统景深的复合式相位板，其特征在于所述复合式相位板的相位分布函数是由三次幂函数、对数函数A、指数函数、高次幂函数、对数函数B以及正弦函数叠加而成；所述复合式相位板的相位分布函数的一维表达式为/3 (X) = (QT1 .X3)+ { 2 sgn (X) X2 [in(|x|) + a3]}-----对数函数 A+ a4 -X-exp-x2)+ a6-Sgn(X)-Ixp+ {a8 sgn(X) X2 [In(||x| + a9\) J-----对数函数 B+ [a10 .sin(au .x)]式中a I all是所述相位板的相位分布函数的参数；X为归一化孔径坐标,其取值范围为[-1,1]；sgn是符号函数，X > 0时其值为1，X < 0时其值为-I。
专利摘要本实用新型涉及三种用于拓展光学成像系统景深的复合式相位板，其中一种相位板的相位分布函数由三次幂函数、对数函数A、指数函数以及高次幂函数叠加而成时，其相位分布函数的一维表达式为-----对数函数A式中α1～α7是所述相位板的相位分布函数的参数；x为归一化孔径坐标，其取值范围为[-1，1]；sgn是符号函数，当x＞0时其值为1，x＜0时其值为-1。本实用新型提供了三种可使系统对离焦更加不敏感以及可得到锐利清晰的大景深图像的用于拓展光学成像系统景深的复合式相位板。
文档编号G02B27/00GK202305866SQ201120389598
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者易红伟, 李英才, 赵惠 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所