Способ формирования спектрозонального оптического изображения и система для его осуществления

(я)5 6 02 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) Е ИЗОБРЕТЕН ЕНТУ торское бюро Шадри 8075,88.8266,86. ОВАНИЯ СПЕ ИЧЕСКОГО И ДЛЯ ЕГО ОСУ ктральн го отраж Изобретение относится к оптическомуприборостроению и может быть использовано в кинофотоаппаратуре, в спектральных приборах и т,д.Целью изобретения является увеличение соотношения сигнал/шум на выходе оптической системы.ЯВ системе, реализующей способ и содержащей М. оптических поверхностей, гдеМ 2, расположенных на одной оптической оси, введены й спектрозональных отражающих фильтров, размещенных на соответствующих оптических поверхностях, причем спектрозональный отражающий фильтр может быть выполнен в виде многослойного покрытия на светопоглощающем материале.На фиг. 1 приведена схема спек нальной оптической системы с двумяческими поверхностями: на фиг. 2 приведена схема спектрозональной оптической системы с К 2 оптическими поверхноба содерлементы тельные тическая ное изотроэо- опти(21) 4933365/10(54) СПОСОБ ФОРМИРРОЗОНАЛЬНОГО ОПТБРАЖЕНИЯ И СИСТЕМАСТВЛЕНИЯ(57) Использование: в оптическом приборостроении, в том числе в кинофотоаппаратуре, в спектральных приборах и т.п. Сущность изобретения; спектральную фильтрацию полихроматического излучения осуществляют при его отражении от селективно-отражающих оптических поверхностей, причем количество отражений М, необходимое для получения заданного соотношения сигнала к шуму, и, соответственно, контраста, может быть определено из зависимости Н+1)/(1 - Е)х Юш/ЬЦ, где к - контраст спектрозонального изображения; Ю - спектральный диапазон шума; Мс- спектральный диапазон сигнала. 2 р, и 1 з.п, ф-лы, 3 ил. стями; на фиг, 3 приведена сп характеристика спектрозонально тельного фильтра,Система для реализации спос жит источник света 1, оптически 2, 3, спектроэональные отраж фильтры 4 и 5, линзу 6, экран 8. О система ормирует спектрозон ф аль бражение 6.При реализации способа в устройстве свет от источника излучения попадает на зеркальные оптические элементы 2 и 3, на которых расположены спектрозональные отражательные фильтры 4 и 5, имеющие заданную спектральную характеристику по отражению. Т.к, свет отражается не менее, чем от двух фильтров 4 и 5, каждый из которых имеет спектрозональное покрытие с идентичными характеристиками, то происходит перемножение спектральных характеристик покрытий столько раз, сколько происходит отражений и, следовательно,- - - х - ,-,соотношение сигнал/шум спектрозональной оптической системы качественно улучшается (см, фиг, 3). Например, если покрытие имеет спектральную характеристику с отношением сигнал/шум 10:1, то после двух отражений соотношение сигнал/шум будет 100:1, а после четырех - 10000;1. Следовательно, иэображение от полихроматического источника, сформированное спектрозональной оптической системой будет профильтровано в нужной области спектра без применения дополнительных специальных фильтров,Кроме того, предложенная система формирования цветного иэображения имеет более высокий контраст и светосилу, т,к. при таком же диапазоне телесных углов прохождения светового потока заявленный обьектив работает периферийной кольцевой зоной большей площади,Контраст спектрозонального иэображения зависит от отношения сигнала к .шуму согласно формуле где К - отношение сИгнала к шуму, определяемое по формуле й Овах Ас В=Фс/Фш -х ивгде Фс - световой поток в спектральной зоне полезного сигнала;Фш - световой поток в спектральной зоне шума;рпах - максимальный коэффициент отражения от селективных поверхностей;й - число отражений;Мс - спектральная зона сигнала;Юш - спектральная зона шума;0,1 - коэффициент, определяющий соотношение между минимальным и максимальным коэффициентами отражения при одиночном отражении (см. кривую 1 на фиг.3),Из этой зависимости может быть получена зависимость, определяющая число отражений, которое необходимо осуществитьдля достижения заданного отношения сигнала к шуму,Формула изобретения1. Способ формирования спектрозо 10 нального оптического изображения, при котором осуществляют пропусканиеполихроматического излучения через оптические среды, отражение его от оптическихповерхностей и спектральную фильтрацию15 этого излучения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения соотношения сигнал/шум, спектральную фильтрацию полихроматического излучения осуществляютпри его отражении от селективно-отража 20 ющих оптических поверхностей,. причемколичество отражений определяется зави- симостью где К - контраст спектрозонального оптического изображения;Жш - спектральный диапазон длин волн 30 шума:Я - спектральный диапазон длин волнсигнала.2, Система для формирования спектрозонального оптического изображения, содержащая М оптических поверхностей, где И 2, расположенных на одной оптической оси, от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения соотношения сигнал/шум, введены М спектрозональных отражающих 40 фильтров, размещенных на соответствующих оптических поверхностях.3, Система по п,2, о тл и ч а ю ща я с ятем. что спектроэональный отражающий фильтр выполнен в виде многослойного покрытия на светопоглощающем материалее.ектор Л, Пилийенко Коляда дак зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 каз 2551 Тираж , ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета до изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 45