專利名稱：可拆分重組相位掩膜板及波前編碼成像系統的制作方法
可拆分重組相位掩膜板及波前編碼成像系統技術領域
本發明屬于光學領域，涉及一種相位掩膜板及基于該相位掩膜板的波前編碼成像系統。
背景技術：
擴展光學系統的景深一直都是學術界研究的熱點，從20世紀80年代中期開始，雖然形形色色的方法被提出用于景深擴展，但是直到美國科羅拉多大學的Dowski博士和Cathey教授于1995年提出波前編碼的概念之后，景深延拓才有了真正意義上的突破。
以一維光學系統為例，其離焦光學傳遞函數OTF可以通過廣義光瞳函數的自相關運算來獲得，如下所示:
權利要求
1.一種可拆分重組相位掩膜板，其特征在于:所述可拆分重組相位掩膜板對應的相位掩膜函數是由具有相對位移量的兩個余弦函數疊加而成，其一維函數表達式為:
2.一種基于權利要求1所述的可拆分重組相位掩膜板所形成的波前編碼成像系統，其特征在于:所述波前編碼成像系統包括成像鏡頭、可拆分重組相位掩膜板、圖像探測器以及圖像處理單元；所述成像鏡頭、可拆分重組相位掩模板以及圖像探測器依次設置在同一光路上；所述圖像探測器與圖像處理單元相連。
3.根據權利要求2所述的波前編碼成像系統，其特征在于:所述可拆分重組相位掩膜板包括第一掩膜板以及第二掩膜板；所述第一掩膜板和第二掩膜板可以以孔徑平面為中心進行獨立平移。
4.根據權利要求3所述的波前編碼成像系統，其特征在于:所述第一掩膜板以及第二掩膜板之間的獨立平移包括平移方向相同且平移量相等、平移方向相同且平移量不等、平移方向不同且平移量的絕對值不等以及平移方向不同且平移量的絕對值相等。
5.根據權利要求4所述的波前編碼成像系統，其特征在于:所述第一掩膜板以及第二掩膜板之間的獨立平移是平移方向相同且平移量相等時，所述波前編碼成像系統是普通的且不存在相位調制的成像系統；所述第一掩膜板以及第二掩膜板之間的獨立平移是平移方向相同且平移量不等時，所述波前編碼成像系統是有效成像帶寬以及對離焦的敏感度可進行改變的波前編碼成像系統；所述第一掩膜板以及第二掩膜板之間的獨立平移是平移方向不同且平移量的絕對值不等時，所述波前編碼成像系統是能改變成像帶寬的作用的波前編碼成像系統；所述第一掩膜板以及第二掩膜板之間的獨立平移是平移方向不同且平移量的絕對值相等時，所述波前編碼成像系統是能夠調節離焦敏感度的波前編碼成像系統。
6.一種基于權利要求2-5任一權利要求所述的波前編碼成像系統的波前編碼成像方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 1)成像目標依次通過成像鏡頭以及可拆分重組相位掩膜板后，在圖像探測器上形成模糊的中間像； 2)圖像處理單元對步驟I)所形成的模糊的中間像進行去卷積處理，形成聚焦清晰的圖像。
全文摘要
本發明涉及一種可拆分重組相位掩膜板及基于該相位掩膜板的波前編碼成像系統，該可拆分重組相位掩膜板對應的相位掩膜函數是由具有相對位移量的兩個余弦函數疊加而成，其一維函數表達式為其中；α，m1和m2是相位分布函數的參數；x為歸一化坐標；x的取值范圍為[-1，1]；偏移量m1和m2的取值范圍均為[-1，1]。本發明提供了一種可有效擴大系統景深的可拆分重組相位掩膜板，以及基于該相位掩膜板的、離焦敏感度和帶寬均可以進行調節的波前編碼成像系統。
文檔編號G02B27/46GK103235411SQ20131012211
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月9日 優先權日2013年4月9日
發明者趙惠, 樊學武 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所