CN104990688A - 双光路像增强器信噪比测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双光路像增强器信噪比测试装置，包括光学平台、设置于光学平台上的导轨、卤钨灯、氘灯，以及分别与卤钨灯、氘灯连接的两个滤波盒，装置还包括设置于导轨上且依次连接的积分球、阴极共轭透镜、测试暗箱、阳极共轭透镜和光电倍增管，所述滤波盒通过光阑调节装置与积分球连接；所述阴极共轭透镜包括底座、阴极共轭透镜镜头、后阴极共轭透镜镜头、大齿轮、旋转系统；前阴极共轭透镜镜头和后阴极共轭透镜镜头分别位于底座两端；大齿轮与前阴极共轭透镜镜头的调焦机构固定连接；所述大齿轮由旋转系统驱动。本发明既可以测试微光增强器整管和单管的信噪比，也可以测试紫外像增强器整管和单管的信噪比。

Description

双光路像增强器信噪比测试装置

技术领域

本发明涉及一种像增强性能测试技术，特别是一种双光路像增强器的信噪比测试装置。

背景技术

像增强器在进行图像信息的转换和增强时,都伴随着附加噪声。像增强器产生附加噪声的主要因素是：输入光子噪声,光阴极量子转换噪声和暗发射噪声,微通道板的探测效率及二次倍增量子噪声,荧光屏颗粒噪声等等。上述因素综合构成了一个随机函数而使输出图像恶化,图像的噪声特性用信噪比来表示。信噪比是衡量像增强器性能的一个重要参数，对像增强器整机的性能有重要影响。国内对微光像增强器的研究较早，对微光像增强器的信噪比测试装置已有，但是国内尚未出现紫外像增强器信噪比的测试装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双光路像增强器的信噪比测试装置，该装置既可以测试微光增强器整管和单管的信噪比，也可以测试紫外像增强器整管和单管的信噪比。

一种双光路像增强器信噪比测试装置，包括光学平台、设置于光学平台上的导轨、卤钨灯、氘灯，以及分别与卤钨灯、氘灯连接的两个滤波盒，装置还包括设置于导轨上且依次连接的积分球、阴极共轭透镜、测试暗箱、阳极共轭透镜和光电倍增管，所述滤波盒通过光阑调节装置与积分球连接；所述阴极共轭透镜包括底座、阴极共轭透镜镜头、后阴极共轭透镜镜头、大齿轮、旋转系统；前阴极共轭透镜镜头和后阴极共轭透镜镜头分别位于底座两端；大齿轮与前阴极共轭透镜镜头的调焦机构固定连接；所述大齿轮由旋转系统驱动。

采用上述双光路像增强器信噪比测试装置，旋转系统包括旋转转轴、锥齿轮组、齿轮轴、小齿轮；旋转转轴置于阴极共轭透镜外；锥齿轮组置于阴极共轭透镜内且与旋转转轴通过轴承连接；齿轮轴与锥齿轮组另一端通过轴承连接，小齿轮与齿轮轴另一端通过轴承连接；小齿轮与大齿轮啮合。

本发明与现有技术相比其显著效果是：(1)测试装置各部分零部件结构简单，易于加工，移动、调节方便；(2)测试系统兼顾微光和紫外像增强器的单管及整 管的信噪比测试，应用广泛；(3)测试系统测试精度高、自动化程度高。

下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图，其中图1(a)为主视图，图1(b)为俯视图。

图2为本发明滤光盒结构示意图，其中图2(a)为主视图，图2(b)为内部结构图。

图3为本发明可调光阑结构示意图，其中图3(a)为可调光阑主视图，图3(b)为A-A剖面图。

图4为本发明积分球结构示意图。

图5为本发明小孔调节机构结构示意图。

图6阴极端共轭对称透镜结构示意图，其中图6(a)为主视图，图6(b)为左视图。

图7阳极端共轭对称透镜结构示意图，其中图7(a)为内部结构图，图7(b)为主视图。

图8测试系统工作原理示意框图。

具体实施方式

结合图1和图8，一种双光路像增强器信噪比测试装置，包括光学平台16、设置于光学平台16上的导轨8、卤钨灯1、氘灯21，以及分别与卤钨灯1、氘灯21连接的两个滤波盒2，装置还包括设置于导轨8上且依次连接的积分球4、阴极共轭透镜5、测试暗箱13、阳极共轭透镜7和光电倍增管11，所述滤波盒2通过光阑调节装置3与积分球4连接，阴极共轭透镜5和测试暗箱13之间，以及阳极共轭透镜7和测试暗箱13之间设置小孔调节机构12。测试暗箱13中设有夹具19用来安装被测像增强器。光电倍增管11用来检测光信号并转化成电流信号出入处理器。双光路像增强器信噪比测试装置还包括机柜14，机柜14中装有辐射计、信噪比信号处理器、像增强器外接电源、光源电源。

所述卤钨灯1用来产生可见光，氘灯21用来产生紫外光；滤波盒2通过电动光闸、衰减片、滤光片，可遮挡光线或者提供选择一定波段、强度的光；积分球4用于提供均匀光。

光学传输系统包括阴极端共轭对称透镜5、阳极端共轭对称透镜7、小孔调节机构和广电倍增管。所述阴极端共轭对称透镜5接收入射光点，再传输到像增强器阴极面上；所述阳极端共轭对称透镜7接收像增强器荧光屏上光点，再传输给广电倍增管；所述广电倍增管用以检测光点；所述小孔调节机构12提供一个直径0.2mm小孔光阑，并用来微调光斑照到像增强器的阴极面上的位置。

结合图2，所述滤波盒2包括调节支架2-1、箱体2-2、滑板2-3、滑杆2-4、电动光闸2-6。调节支架2-1可以沿竖直方向伸缩；箱体2-2设置于调节支架2-1顶端，所述箱体前壁上设有光线射入孔，后壁上设有光线出射孔；滑杆2-4设置于箱体2-2内部上端，通过外力沿滑杆2-4轴向移动；滑板2-3固定于滑杆2-4，滑板2-3的数量根据实际情况确定，每个滑板2-3上面分别有一个衰减片或一个滤光片；电动光闸2-6固定于箱体2-2内前壁，所述电动光闸2-6调节光线射入孔打开或关闭。在实际应用中，对卤钨灯1产生的光，滤波盒中衰减片或滤光片的设置需要与入射光呈[70°，80°]夹角；对氘灯21产生的光滤波盒中衰减片或滤光片的设置与入射光垂直。

结合图3，所述光阑调节机构3包括端盖3-1、前表面设有凹槽的托盘3-2、光阑加长块3-3、拉簧3-5、微分头3-6，可调光阑3-4位于托盘3-2的凹槽中；端盖3-1前表面设有与支撑筒2-1通孔形状吻合的凸台，凸台插入支撑筒2-1中；端盖3-1后表面盖在托盘3-2的凹槽上；托盘3-2后表面设有通孔；光阑加长块3-3固定于可调光阑3-4的调节杆上；拉簧3-5一端固定于可调光阑3-4的调节杆上，另一端固定于托盘3-2内壁上；微分头3-6呈杆状，一端穿过托盘3-2侧壁抵在光阑加长块3-3上。可调光阑3-4用内六角螺钉3-7将固定于托盘3-2上。

结合图4，积分球4设有两个入光口4-1、一个出光口和一个探测口4-3，卤钨灯1、氘灯21的光源分别通过两个入光口4-1入射进入积分球，经过反射从出光口4-2射出，探测口4-3用于探测。 

结合图5，所述小孔调节机构12包括设有通光孔的外盒12-1、大滑块12-9、小滑块12-4、小孔12-3。大滑块12-9位于外盒12-1内沿竖直方向移动，所述大滑块12-9设有小滑块窗口。所述大滑块12-9通过第一微分头12-21和第一支撑弹簧12-71驱动沿竖直方向移动：所述第一微分头12-21置入外盒12-1内且第一微分头12-21的测微螺杆抵于大滑块12-9上；所述第一支撑弹簧12-71一端抵于 大滑块12-9上，一端固定于位于外盒12-1内壁上的第一滑动螺钉12-8上。小滑块12-4位于大滑块12-9内沿水平方向移动，所述小滑块12-4通过第二微分头12-22和第二支撑弹簧12-72驱动沿水平方向移动：所述第二微分头12-22置入小滑块窗口且第二微分头12-22的测微螺杆抵于小滑块12-4上；所述第二支撑弹簧12-72一端抵于小滑块12-4上，一端固定于位于大滑块12-9内壁上的第一滑动螺钉12-8上。小孔12-3位于小滑块12-4内，所述光线穿过外盒12-1的通光孔和小孔12-3。

结合图6，所述阴极共轭透镜5包括底座，和位于底座两端的前阴极共轭透镜镜头5-13和后阴极共轭透镜镜头5-10，以及与前阴极共轭透镜镜头5-13的调焦机构固定连接的大齿轮5-12；所述大齿轮5-12由旋转系统驱动。所述阴极共轭透镜5的底座包括套筒5-2及固定于套筒5-2的前板5-1和后板5-6；所述前阴极共轭透镜镜头5-13嵌于前板5-1中，所述后阴极共轭透镜镜头5-10嵌于后板5-6中；旋转系统包括旋转转轴5-7、锥齿轮组、齿轮轴5-4、小齿轮5-3，旋转转轴5-7置于阴极共轭透镜5外，锥齿轮组置于阴极共轭透镜5内且与旋转转轴5-7通过轴承连接，齿轮轴5-4与锥齿轮组另一端通过轴承连接，小齿轮5-3与齿轮轴5-4另一端通过轴承连接；所述大齿轮5-12与小齿轮5-3啮合。为了增加套筒5-2的支撑力度，在前板5-1和后板5-6之间设置多条支柱5-11。

结合图7，所述阳极共轭透镜7包括支撑板7-1、套筒7-4、一对阳极共轭透镜镜头7-5、目镜7-2。支撑板7-1设有光线通孔7-10；所述套筒7-4通过镜头卡环7-8和固定环7-9固定于支撑板7-1上，一对阳极共轭透镜镜头7-5分别位于套筒7-4内前后两端并分别固定于套筒7-4前端的前板7-3和支撑板7-1上，光线依次通过一对阳极共轭透镜镜头7-5并从光线通孔7-10中射出。为了方便观察，在支撑板7-1上转动连接一目镜7-2，该目镜7-2通过反射镜块7-7将从光线通孔7-10中射出的光线发射至目镜方便观察，不用时，将目镜7-2相对于支撑板7-1转动至不阻碍光线射出的位置。所述目镜7-2被配置用于将光点放大十倍。为了加强套筒7-4的支撑力度，在支撑板7-1和前板7-3之间设置支撑柱7-6。

Claims (10)

1.一种双光路像增强器信噪比测试装置，包括光学平台(16)、设置于光学平台(16)上的导轨(8)、卤钨灯(1)、氘灯(21)，以及分别与卤钨灯(1)、氘灯(21)连接的两个滤波盒(2)，装置还包括设置于导轨(8)上且依次连接的积分球(4)、阴极共轭透镜(5)、测试暗箱(13)、阳极共轭透镜(7)和光电倍增管(11)，所述滤波盒(2)通过光阑调节装置(3)与积分球(4)连接，其特征在于，

所述阴极共轭透镜(5)包括：

底座，

位于底座两端的前阴极共轭透镜镜头(5-13)和后阴极共轭透镜镜头(5-10)，以及

与前阴极共轭透镜镜头(5-13)的调焦机构固定连接的大齿轮(5-12)；

所述大齿轮(5-12)由旋转系统驱动。

2.根据权利要求1所述的双光路像增强器信噪比测试装置，其特征在于，

所述阴极共轭透镜(5)的底座包括套筒(5-2)及固定于套筒(5-2)的前板(5-1)和后板(5-6)；

所述前阴极共轭透镜镜头(5-13)嵌于前板(5-1)中，

所述后阴极共轭透镜镜头(5-10)嵌于后板(5-6)中；

旋转系统包括：

置于阴极共轭透镜(5)外的旋转转轴(5-7)，

置于阴极共轭透镜(5)内且与旋转转轴(5-7)通过轴承连接的锥齿轮组，

与锥齿轮组另一端通过轴承连接的齿轮轴(5-4)，

与齿轮轴(5-4)另一端通过轴承连接的小齿轮(5-3)；

所述大齿轮(5-12)与小齿轮(5-3)啮合。

3.根据权利要求1或2所述的双光路像增强器信噪比测试装置，其特征在于，所述滤波盒(2)包括：

沿竖直方向伸缩的调节支架(2-1)，

设置于调节支架(2-1)顶端的箱体(2-2)，

所述箱体前壁上设有光线射入孔，后壁上设有光线出射孔，

设置于箱体(2-2)内的0～2个衰减片和一个滤光片；

固定于箱体(2-2)内前壁的电动光闸(2-6)；

所述电动光闸(2-6)调节光线射入孔打开或关闭。

4.根据权利要求1所述的双光路像增强器信噪比测试装置，其特征在于，滤波盒(2)与积分球(4)之间设置光阑调节机构(3)，所述光阑调节机构(3)包括端盖(3-1)、前表面设有凹槽的托盘(3-2)、光阑加长块(3-3)、拉簧(3-5)、微分头(3-6)，可调光阑(3-4)位于托盘(3-2)的凹槽中；

端盖(3-1)前表面设有与支撑筒(2-1)通孔形状吻合的凸台，凸台插入支撑筒(2-1)中；端盖(3-1)后表面盖在托盘(3-2)的凹槽上；

托盘(3-2)后表面设有通孔；

光阑加长块(3-3)固定于可调光阑(3-4)的调节杆上；

拉簧(3-5)一端固定于可调光阑(3-4)的调节杆上，另一端固定于托盘(3-2)内壁上；

微分头(3-6)呈杆状，一端穿过托盘(3-2)侧壁抵在光阑加长块(3-3)上。

5.根据权利要求1所述的双光路像增强器信噪比测试装置，其特征在于，所述阳极共轭透镜(7)包括：

设有光线通孔(7-10)的支撑板(7-1)，

固定于支撑板(7-1)上的套筒(7-4)，

位于套筒(7-4)内前后两端的阳极共轭透镜镜头(7-5)。

6.根据权利要求5所述的双光路像增强器信噪比测试装置，其特征在于，支撑板(7-1)上转动连接一目镜装置(7-2)，目镜装置(7-2)包括目镜及将光线反射至目镜的反射镜块(7-7)；所述反射镜块(7-7)有两个工作位，第一工作位时反射镜块(7-7)面对光线通孔(7-10)，第二工作位时反射镜块(7-7)不面对光线通孔(7-10)。

7.根据权利要求2或5所述的双光路像增强器信噪比测试装置，其特征在于，阴极共轭透镜(5)和测试暗箱(13)之间，以及阳极共轭透镜(7)和测试暗箱(13)之间设置小孔调节机构(12)，所述小孔调节机构(12)包括：

设有通光孔的外盒(12-1)，

位于外盒(12-1)内沿竖直方向移动的大滑块(12-9)，

位于大滑块(12-9)内沿水平方向移动的小滑块(12-4)，

位于小滑块(12-4)内的小孔(12-3)；

所述光线穿过外盒(12-1)的通光孔和小孔(12-3)。

8.根据权利要求7所述的双光路像增强器信噪比测试装置，其特征在于，所述大滑块(12-9)通过第一微分头(12-21)和第一支撑弹簧(12-71)驱动沿竖直方向移动：

所述第一微分头(12-21)置入外盒(12-1)内且第一微分头(12-21)的测微螺杆抵于大滑块(12-9)上；

所述第一支撑弹簧(12-71)一端抵于大滑块(12-9)上，一端固定于位于外盒(12-1)内壁上的第一滑动螺钉(12-8)上。

9.根据权利要求8所述的双光路像增强器信噪比测试装置，其特征在于，所述大滑块(12-9)设有小滑块窗口，所述小滑块(12-4)通过第二微分头(12-22)和第二支撑弹簧(12-72)驱动沿水平方向移动：

所述第二微分头(12-22)置入小滑块窗口且第二微分头(12-22)的测微螺杆抵于小滑块(12-4)上；

所述第二支撑弹簧(12-72)一端抵于小滑块(12-4)上，一端固定于位于大滑块(12-9)内壁上的第一滑动螺钉(12-8)上。

10.根据权利要求7所述的双光路像增强器信噪比测试装置，其特征在于，小孔(12-3)内径0.2mm。