JP4975239B2

Mtf-improved optical system employing phase mask with unchanged phase in central region

Abstract

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JP4975239B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 40

Term

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Expired 28 March 2022, 4.5 years ago.

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12 claims: 3 independent, 9 dependent

  1. 1
    被写体を画像化するための改良型の波面コーディングシステムであって、 波面コーディング光学系(106、601、602)であって、それが開口を有し、かつ 中心領域を含み、前記中心領域が、前記被写体から由来して前記中心領域を通過する光に基本的に一定の位相プロファイルを与え、 前記中心領域の周りに位置する周縁領域を含み、前記周縁領域が、 実質的に一次の関数と実質的に三次の関数の1つを含む 位相プロファイルを与え、 前記波面コーディング光学系によって与えられる前記位相プロファイルが非球面でかつ回転非対称であり、 かつ 前記波面コーディング光学系によって与えられる前記位相プロファイルが前記波面コーディングシステムの光学的伝達関数を変化させ、それにより、変化した光学的伝達関数が非変化であったときの光学的伝達関数よりも焦点関連収差に対して大幅に影響を受けにくくなる、波面コーディング光学系を含み、 前記波面コーディング光学系から由来する画像を捕捉するための検出器(108)、および 前記変化を前記波面コーディング光学系で確立された前記波面コーディングシステムの光学的伝達関数へと逆戻りさせることによって前記検出器で捕捉された前記画像を処理するための後処理素子(110)を含む波面コーディングシステム。
  2. 2
    前記中心領域が方形の開口を有し、前記周縁領域が前記中心領域の周りで方形のフレームを形成する請求項1に記載の波面コーディングシステム。
  3. 3
    前記中心領域が円形の開口を有し、前記周縁領域が前記中心領域の周りで環を形成する請求項1に記載の波面コーディングシステム。
  4. 4
    前記中心領域が方形の開口を有し、前記周縁領域が前記中心領域の周りで環を形成する請求項1に記載の波面コーディングシステム。
  5. 5
    前記周縁領域が複数の同心ゾーンを有する請求項1に記載の波面コーディングシステム。
  6. 6
    前記波面コーディング光学系の前記周縁領域が実質的に一次関数を与える請求項1に記載の波面コーディングシステム。
  7. 7
    改良型の波面コーディングシステムを設計する方法であって、 波面コーディング光学系を、 前記波面コーディング光学系の中心領域を、前記中心領域がそれを通過する光に基本的に一定の位相プロファイルを与えるように選択し、 前記波面コーディング光学系の周縁領域を、前記周縁領域が 実質的に一次の関数と実質的に三次の関数の1つを含む 位相プロファイルを与えるように選択し、 前記波面コーディング光学系が非球面でかつ回転非対称となるように前記周縁領域を配置することによって設計するステップを含み、 前記波面コーディング光学系によって与えられる前記位相プロファイルが前記波面コーディングシステムの光学的伝達関数を変化させ、それにより、変化した光学的伝達関数が非変化であったときの光学的伝達関数よりも焦点関連収差に対して大幅に影響を受けにくくなり、 前記波面コーディング光学系で確立された光学的伝達関数の変化を逆戻りさせることによって前記波面コーディング光学系から入る画像を処理するための後処理機能を選択するステップを含む方法。
  8. 8
    前記周縁領域が実質的に一次式の位相プロファイルを与える請求項7に記載の方法。
  9. 9
    前記周縁領域が実質的に三次式の位相プロファイルを与える請求項7に記載の方法。
  10. 10
    検出器で被写体を画像化するための画像化系の中で被写界深度を増大させ、かつ焦点関連収差を制御するための方法であって、 前記被写体から入る光の波面に、前記被写体と前記検出器の間で変更を加えるステップ、 中心領域を通過する光に基本的に一定の位相プロファイルを与えるステップおよび前記中心領域の周りに配置される 実質的に一次の関数と実質的に三次の関数の1つを含む 周縁プロファイルを与えるステップを含む波面変更ステップ、 非球面でかつ回転非対称である付与された全体的位相プロファイルに結果的につながるように動作する付与ステップ、 変化した光学的伝達関数が非変化であったときの光学的伝達関数よりもミスフォーカス関連収差に対して大幅に影響を受けにくくなるような方式で画像化系の光学的伝達関数を変化させる付与された全体的位相プロファイルに結果的につながるように動作する付与ステップ、および 前記波面変更ステップで確立された光学的伝達関数の変化を逆戻りさせることによって前記検出器で捕捉された画像を後処理するステップを含む方法。
  11. 11
    周縁プロファイルを与えるステップが実質的に一次関数を与える請求項10に記載の方法。
  12. 12
    周縁プロファイルを与えるステップが実質的に三次関数を与える請求項10に記載の方法。
Independent claims12