專利名稱：反射式π位相空間濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種光學(xué)濾波器。具體地說是一種反射式π位相空間濾波器，它能使白光信息處理系統(tǒng)中的輸入信號(hào)的對(duì)比度發(fā)生反轉(zhuǎn)。
一般國(guó)內(nèi)外光學(xué)信息處理所用的復(fù)數(shù)濾波器大都是采用全息法，光柵、波片以及干涉濾色片等進(jìn)行處理的，見《光學(xué)學(xué)報(bào)》1981年1月第一卷第一期，題為“白光信息處理的現(xiàn)代進(jìn)展”。另外如澤尼克(Zernike)的相襯法是利用一個(gè)使零頻衰減，同時(shí)相移π／2的位相板進(jìn)行空間濾波的，它是控制零級(jí)厚度來調(diào)制位相的。上述濾波器結(jié)構(gòu)均較復(fù)雜，它們的位相調(diào)制均與波長(zhǎng)有關(guān)。若用控制光學(xué)厚度來調(diào)制位相，則需高精度加工工藝。
本實(shí)用新型的目的就是要提供一種制作簡(jiǎn)單，操作方便，適用范圍廣，對(duì)任何可見光波都適用的反射式π位相空間濾波器。
本實(shí)用新型所提供的一種反射式π位相空間濾波器特征是由玻璃基板和反射小圓盤構(gòu)成。所述的反射小圓盤是由大于玻璃折射率的材料真鍍?cè)诓ＡЩ逑卤砻嬷醒攵傻?。這種濾波器能使圖文對(duì)比度發(fā)生反轉(zhuǎn)。
根據(jù)半波損失原理，所述反射小圓盤的材料的折射率必須大于所用玻璃基板的折射率。這些材料可以是硫化鋅以及金、銀、鋁、鐵、銅等。
所述玻璃基板的上下表面之間要有一定的夾角，一般以0.5－15°為宜。這是考慮到消除上表面由于入射光而引起的反射光在光學(xué)系統(tǒng)的像面上的干擾。并且要在上表面鍍制增透膜氟化鎂，盡量減少入射光能量的反射損耗。對(duì)于所鍍小圓盤直徑應(yīng)小于0.5mm，是考慮到提高白光處理系統(tǒng)的空間相干性。
以下對(duì)照附圖進(jìn)一步說明，


圖1為本實(shí)用新型反射式π位相空間濾波器，圖2、圖3為本實(shí)用新型工作原理圖。
在
圖1中所標(biāo)(1)為本濾波器的玻璃基板，
圖1中所標(biāo)的(2)為真鍍的小圓盤。
在圖2中，S為白光點(diǎn)光源，L1，L3為消色差傅里葉變換物鏡，L2為準(zhǔn)直物鏡，(X，Y)為輸入平面，(α，β)為頻譜面，Px為本實(shí)用新型π位相濾波器，M為平面反射鏡，(X′，Y′)為輸出平面。
若輸入一個(gè)物函數(shù)f(X，Y)，經(jīng)L2變換后為F(α，β)，它在(α，β)頻譜面上既有直流成份，也有高頻成份。將本濾波器Px放置于(α，β)面上并準(zhǔn)確復(fù)位。如圖3所示，光線a－a′為零頻部分，光線b－b′為高頻分量。零頻光線a－a′在Px的后面中央反射時(shí)產(chǎn)生半波損失，而高頻光線b－b′則在Px的后表面上反射時(shí)不產(chǎn)生半波損失，這樣光線a－a′與光線b－b′的位相差為π，再由M反射一次，經(jīng)L3變換后，在輸出平面(X′，Y′)上可得到一幅與f(X，Y)對(duì)比度反轉(zhuǎn)的像F(X′，Y′)。
本實(shí)驗(yàn)是用明暗相間的圓環(huán)帶膠片圖作為輸入信號(hào)，經(jīng)本實(shí)用新型π位相濾波器處理后可得到的對(duì)比度反轉(zhuǎn)的像，如圖2所示。
本實(shí)用新型π位相空間濾波器比現(xiàn)有濾波器技術(shù)相比有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，不僅易加工，效果明顯，而且適用波長(zhǎng)范圍廣?？捎糜趫D像的對(duì)比度反轉(zhuǎn)，圖像的密度編碼，光學(xué)位相教學(xué)實(shí)驗(yàn)以及信息光學(xué)的研究方面，具有廣范的應(yīng)用前景和實(shí)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種發(fā)射式π位相空間濾波器，其特征是由玻璃基板(1)和反射小圓盤(2)構(gòu)成，所述的反射小圓盤是由大于玻璃基板折射率的材料鍍?cè)诓ＡЩ逑卤砻嬷醒胫瞥伞?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述反射式π位相空間濾波器，其特征是反射小圓盤(2)的材料可以是硫化鋅以及金、銀、鋁、鐵、銅等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式π位相空間濾波器，其特征是所述玻璃基板(1)上下表面的夾角以0.5°－15°為宜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式π位相空間濾波器，其特征是真鍍?cè)诓ＡЩ?1)上的反射小圓盤(2)的直徑應(yīng)小于0.5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的反射式π位相空間濾波器，其特征在于玻璃基板(1)的上表面真鍍單層增透膜氟化鎂。
專利摘要本實(shí)用新型屬于一種可使圖像對(duì)比反轉(zhuǎn)的反射式π位相空間濾波器，是采用光波從光疏介質(zhì)向光密介質(zhì)正射或掠射時(shí)，反射光波都將產(chǎn)生半波損失這一理論而設(shè)計(jì)的。它是由玻璃基板1和反射小圓盤2構(gòu)成的。它對(duì)單色光及白光處理系統(tǒng)都適用。本實(shí)用新型π位相空間濾波器能使輸入信號(hào)的對(duì)比度發(fā)生反轉(zhuǎn)。它可廣泛應(yīng)用于光學(xué)圖文處理，密度編碼，位相教學(xué)實(shí)驗(yàn)以及信息光學(xué)處理的研究和應(yīng)用等方面。
文檔編號(hào)G02B5/26GK2164559SQ9321669
公開日1994年5月11日 申請(qǐng)日期1993年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月18日
發(fā)明者武少文, 楊旭光 申請(qǐng)人:山西大學(xué)