CN103984095A - 一种具有弯曲窗口的红外成像*** - Google Patents
一种具有弯曲窗口的红外成像*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN103984095A CN103984095A CN201410256034.7A CN201410256034A CN103984095A CN 103984095 A CN103984095 A CN 103984095A CN 201410256034 A CN201410256034 A CN 201410256034A CN 103984095 A CN103984095 A CN 103984095A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- window
- vacuum chamber
- imaging system
- infrared imaging
- bending
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 7
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
一种具有弯曲窗口的红外成像***,属于光学技术领域。所述红外成像***包括景象生成器、窗口和真空室三个主要部分,景象生成器位于真空室的后部,窗口位于真空室的前部,所述窗口的两个表面设置为弯曲表面,并且两个表面共心设计,圆心位于背离景象生成器一侧。本发明将平行平板窗口改为共心弯曲表面设计可以显著减小一次反射对景象生成器(及电阻阵列)的影响,而对***整体结构以及成像质量没有明显影响,而且共心的弯曲表面设计便于***的配准,简化装调的难度,窗口弯曲的曲率和景象生成器到窗口距离的共同协调可以最大限度抑制景象生成器的内部杂散光。
Description
技术领域
本发明属于光学技术领域,涉及一种红外波段成像光学***。
背景技术
随着探测制导技术不断的发展,各种新型探测器应运而生,对探测器性能指标的检测也成为关注的焦点。在探测器生产检测的末期,由于半实物仿真技术具有高仿真度、制作周期短等特点,半实物仿真技术在近些年也在快速发展。红外成像***作为半实物仿真中的关键技术,在仿真成像中起到了重要的作用,也得到了各国学者的高度重视。一般的红外成像***主要包括:控制***、景象生成器、光学投影***三个主要部分。
在现有的红外成像***中主要以模拟红外目标景象为主,成像质量的好坏是评价一个成像***的主要性能指标。在成像过程中,杂散光对成像质量的影响所占比重最大。在红外目标模拟器中,杂散光的主要来源是透镜、窗口等内部的多次反射。光源芯片作为景象生成器,离景象生成器最近的透光器件是真空室内的封装窗口,窗口表面对景象生成器辐射光线的反射作用最大,尽管窗口表面镀膜,一次反射的杂散光仍然对光源芯片成像造成一定的影响。
发明内容
为了减小窗口对景象生成器一次反射引入的杂光影响,本发明对传统的平行平板的窗口进行了改进,提供了一种具有弯曲窗口的红外成像***。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种具有弯曲窗口的红外成像***,包括景象生成器、窗口和真空室三个主要部分,景象生成器位于真空室的后部,产生虚拟景象,窗口位于真空室的前部,起到透过光线、保护真空室内部结构的作用;所述窗口为弯曲窗口,即窗口的两个表面设置为弯曲表面,并且两个表面共心设计,这样有利于***像差的校正以及***的轴向装调,圆心位于背离景象生成器一侧。
本发明中,所述弯曲窗口的曲率半径大小要根据景象生成器的尺寸以及景象生成器到窗口的距离决定。
本发明中,所述真空室的内部为铝制的发黑材料,对一次反射光进行充分的吸收。
本发明中,所述景象生成器使用的是电阻阵列,电阻阵列由若干微桥结构组成,每一个微桥结构都是一个发光单元,发光单元通过微桥结构发光,多个发光单元组成所需景象。
本发明中,所述红外成像***主要用于红外波段图像生成,在红外波段下选用Ge为弯曲窗口的材料。
本发明中,将普通的平行平板窗口改为共心的弯曲窗口,根据光线反射原理,弯曲窗口可以减小电阻阵列在窗口上发生的一次反射,而一次反射是造成电阻阵列杂光产生的一个主要的原因,与此同时,弯曲窗口将一次反射的光线打在真空室内壁上,内壁表面的Al制黑色吸收材料可以将杂光吸收,可以减少二次或多次反射的发生,最大可能的减小窗口反射对电阻阵列成像产生的影响。此外,共心的弯曲窗口设计还便于***整体的装调。
相比于平行平板窗口,本发明具有以下优点:
1、将平行平板窗口改为共心弯曲表面设计可以显著减小一次反射对景象生成器(及电阻阵列)的影响,而对***整体结构以及成像质量没有明显影响。
2、共心的弯曲表面设计便于***的配准,简化装调的难度。
3、窗口弯曲的曲率和景象生成器到窗口距离的共同协调可以最大限度抑制景象生成器的内部杂散光。
附图说明
图1为本发明红外成像***的消杂散光方案的结构示意图。
图2为平行平板窗口和弯曲窗口两种方式下的光线追迹图。
图3为平板窗口在像面成像的照度图。
图4为弯曲窗口在像面成像的照度图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的保护范围中。
如图1所示,本发明改进的成像***的窗口由传统的平行平板变为共心的弯曲窗口设计,景象生成器(1)置于真空室(3)的下部,弯曲窗口位于真空室(3)开口的上部。景象生成器(1)由电阻阵列充当,电阻整列由若干微桥结构组成,每一个微桥结构都是一个发光元。本发明把窗口的两个表面设置为弯曲表面,并且两个表面共心设计,圆心在背离景象生成器(1)一侧,这样可以有效的减小入射光线在窗口处发生的一级反射,从而减小被反射到发光元表面的杂光强度,尽可能消除杂散光在发光面元处的影响。同时电阻阵列需要在真空环境下工作,真空室(3)内壁表面是黑的金属铝膜,可以有效的吸收一级反射产生的杂散光,尽可能的消除真空内壁产生的可能照在发光元表面的二次反射杂光。
如图2对平行窗口和改进弯曲的窗口进行光线追迹,分析像面处的一级反射。设置点光源位于电阻阵列的中心处,窗口材料设置为红外材料Ge,表面属性设置为5%的反射特性。由于需要观察和分析窗口反射对电阻阵列的成像影响所以将观察像面设置在电阻阵列表面,对光源发出的光线在两种窗口情况下进行光线追迹,得到的观察面处的照度图如图3和图4所示。在平行平板设计中,在电阻阵列中心处存在很强的残余反射,形成鬼像,影响电阻阵列的成像质量,弯曲窗口设计和平行平板设计相比,像面照度更为均匀,有效的削弱了残余反射产生的峰值,能够起到改善成像质量的作用。
综上所述,红外成像***中改进的弯曲窗口不仅削弱了窗口一级反射引起的较强参与反射产生的鬼像,均匀了电阻阵列的像面照度,同时弯曲窗口的两个面共心设计,有利于***像差的校正以及***的轴向装调。
Claims (5)
1.一种具有弯曲窗口的红外成像***,包括景象生成器、窗口和真空室三个主要部分,景象生成器位于真空室的后部,窗口位于真空室的前部,其特征在于所述窗口为弯曲窗口,即窗口的两个表面设置为弯曲表面,并且两个表面共心设计,圆心位于背离景象生成器一侧。
2.根据权利要求1所述的具有弯曲窗口的红外成像***,其特征在于所述真空室的内部为铝制的发黑材料。
3.根据权利要求1所述的具有弯曲窗口的红外成像***,其特征在于所述弯曲窗口的曲率半径大小由景象生成器的尺寸以及景象生成器到窗口的距离决定。
4.根据权利要求1或3所述的具有弯曲窗口的红外成像***,其特征在于所述景象生成器使用的是电阻阵列。
5.根据权利要求1或3所述的具有弯曲窗口的红外成像***,其特征在于所述弯曲窗口的材质为Ge。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410256034.7A CN103984095B (zh) | 2014-06-11 | 2014-06-11 | 一种具有弯曲窗口的红外成像*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410256034.7A CN103984095B (zh) | 2014-06-11 | 2014-06-11 | 一种具有弯曲窗口的红外成像*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103984095A true CN103984095A (zh) | 2014-08-13 |
CN103984095B CN103984095B (zh) | 2016-02-24 |
Family
ID=51276130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410256034.7A Active CN103984095B (zh) | 2014-06-11 | 2014-06-11 | 一种具有弯曲窗口的红外成像*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103984095B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105093356A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-11-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种高能量利用率的微桥结构电阻阵列 |
CN109839734A (zh) * | 2017-11-27 | 2019-06-04 | 汉克沙斯伍夫公司 | 用于内窥镜的光学配置以及具有该光学配置的内窥镜 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2656969Y (zh) * | 2003-07-17 | 2004-11-17 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 红外线列探测器组件 |
CN102200643A (zh) * | 2011-05-14 | 2011-09-28 | 苏州大学 | 一种用于红外景象仿真器的投影光学*** |
US20130250403A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Palo Alto Research Center Incorporated | High infrared transmission window with self cleaning hydrophilic surface |
-
2014
- 2014-06-11 CN CN201410256034.7A patent/CN103984095B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2656969Y (zh) * | 2003-07-17 | 2004-11-17 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 红外线列探测器组件 |
CN102200643A (zh) * | 2011-05-14 | 2011-09-28 | 苏州大学 | 一种用于红外景象仿真器的投影光学*** |
US20130250403A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Palo Alto Research Center Incorporated | High infrared transmission window with self cleaning hydrophilic surface |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105093356A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-11-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种高能量利用率的微桥结构电阻阵列 |
CN109839734A (zh) * | 2017-11-27 | 2019-06-04 | 汉克沙斯伍夫公司 | 用于内窥镜的光学配置以及具有该光学配置的内窥镜 |
CN109839734B (zh) * | 2017-11-27 | 2022-07-22 | 汉克沙斯伍夫公司 | 用于内窥镜的光学配置以及具有该光学配置的内窥镜 |
US11454801B2 (en) | 2017-11-27 | 2022-09-27 | Henke-Sass, Wolf Gmbh | Optical arrangement for an endoscope and endoscope having such an optical arrangement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103984095B (zh) | 2016-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104516110A (zh) | 一种共孔径宽波段红外光学*** | |
CN104655016A (zh) | 一种基于激光原向反射式光幕的弹丸着靶坐标测试方法 | |
CN104062743A (zh) | 用于太阳能聚光镜片调整的自动调焦***及其调焦方法 | |
CN107843412A (zh) | 光检测***及光检测装置 | |
TWM390465U (en) | Four-piece projection lens system and the projection apparatus using the same | |
CN104181675A (zh) | 利用光学薄膜实现折反射式无盲区全景环带成像*** | |
CN103018909A (zh) | 用于日冕观测实验的高效太阳模拟装置 | |
CN103984095B (zh) | 一种具有弯曲窗口的红外成像*** | |
CN203011419U (zh) | 一种多光学传感器光轴平行性数字检校仪 | |
WO2017028600A1 (zh) | 一种手持激光三维扫描仪的滤光和补光结构 | |
US10488019B2 (en) | Adjustable round light spot torch | |
CN202771145U (zh) | 一种照明装置及投影仪 | |
CN208780896U (zh) | 一种杂散光线消除成像镜头 | |
WO2012117363A1 (en) | System and methods for producing homogeneous light intensity distribution | |
CN104534933A (zh) | 一种激光射击用菲涅尔透镜靶装置 | |
CN103412352B (zh) | 采用末端光吸收涂层抑制杂散光产生的龙虾眼透镜 | |
CN105279501A (zh) | 一种暗背景的折返式掌纹采集装置 | |
CN206378636U (zh) | 主动式偏振目标增强的共光路全景环带光学成像装置 | |
CN205353467U (zh) | 基于复眼透镜的激光显示匀场整形装置 | |
CN212340056U (zh) | 一种具有单光源的分划照明结构及瞄具 | |
CN108333147B (zh) | 近背向散射光学测量*** | |
CN209446899U (zh) | 一种大行程高强度的手动光阑结构及其镜头 | |
CN103557497B (zh) | 光源小目标生成模拟*** | |
CN105182673A (zh) | 投影仪 | |
CN104049348A (zh) | 球面反射式日冕仪 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190716 Address after: 150000 Heilongjiang Province, Harbin City Economic Development Zone haping Road District Dalian road and Xingkai road junction Patentee after: HIT ROBOT GROUP Co.,Ltd. Address before: 150000 Harbin, Nangang, West District, large straight street, No. 92 Patentee before: Harbin Institute of Technology |
|
PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20240626 Granted publication date: 20160224 |