CN105042343B - 一种便携式宽光谱多靶标光源装置 - Google Patents

一种便携式宽光谱多靶标光源装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种便携式宽光谱多靶标光源装置，包括LED光源、光轴指示LD光源、红外辐射面源黑体、电机驱动多靶标靶轮以及驱动控制电路。该装置采用高亮度LED光源系统代替积分球，亮度可调，满足白光分辨率等指标的检测需求；采用高辐射率差分红外辐射源，满足红外装备检测的需要；采用红光LD实时指示光轴，方便光学系统对接；采用电机驱动旋转靶盘及多靶标结构，满足系统多指标检测要求；采用精密电机驱动反光镜组件，可随意调整角度进行光路切换及光轴转向，实现与不同平行光管的匹配对接。该装置将可见光/红外辐射光源、激光指示光源、多靶标控制集成于一体，具有技术先进、集成度高、操控性强、便携等优点，适用于光电装备指标测试领域。

Description

一种便携式宽光谱多靶标光源装置
技术领域
本发明涉及光电设备性能检测技术领域,更具体涉及一种便携式宽光谱多靶标光源装置，为光电设备提供标准的红外辐射检测图案和白光辐射图案，配合平行光管光学系统，可实现光电设备系列性能指标的检测。
背景技术
标准光源是光电设备性能检测的核心部件，目前已广泛应用在红外及电视成像器件的研制过程中的工艺测试和鉴定试验的技术指标测试中，可以完成焦平面器件光敏面响应均匀性、响应曲线和死元象素等参数的测试中，配合准直光学系统和靶标，可完成光电成像系统 MRTD、MDTD、NETD、MTF、分辨率等关键技术指标测试和性能评估。标准光源按类可分为红外辐射光源和可见光辐射光源。红外辐射光源采用新型的面源黑体，具有体积下，精度高等优点，而可见光辐射光源采用积分球，体积大，驱动设备复杂，只适合实验室空间较大的环境下使用，特别是对于综合性测试设备，在进行光源切换过程中，采用平移切换，占用空间，不适合用于现场检测。
发明内容
本发明的目的是在于提供了一种便携式宽光谱多靶标光源装置，结构简单，使用方便，为光电设备性能检测提供标准的可见光/红外图像，将可见光源、红外辐射光源、激光指示光源和多靶标驱动集成于一体，具有技术先进、集成度高、操控性强、便携等优点，适用于光电装备指标测试领域。
为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：
一种便携式宽光谱多靶标光源装置，由壳体组件、红外辐射源组件、反光镜组件、靶轮组件、LED/ LD光源组件组成。壳体组件作为主框架，起固定其它四个组件的作用；红外辐射源组件用于产生近红外/中红外光谱辐射，通过红外支架安装于壳体组件上；LED/LD光源组件用于产生均匀的可见光光谱辐射和LD指示光源辐射，通过棱镜支架安装固定于壳体组件内；反光镜组件用于实现可见光/红外两种光源的切换输出，通过反光镜支架固定于壳体组件内；靶轮组件上安装标准的靶标，当光源穿透靶标时，就会产生相应的辐射图案，靶轮组件安装在壳体组件内部。其特征在于：壳体组件包括底板、前挡板、中档板、后挡板、联接架、提手和红外支架，前挡板、中挡板和后挡板垂直安装于底板上，通过螺钉固定，前挡板和中挡板之间安装联接架，起加固作用，提手安装于中挡板和后挡板之间，红外支架通过螺钉固定于后挡板上；LED/LD光源组件由LED光源、LD指示光源、棱镜盒、棱镜、棱镜支架组成，LED光源和LD指示光源通过螺纹接口安装在棱镜盒侧面，棱镜固定在棱镜盒内，棱镜盒通过棱镜支架安装固定于壳体组件的中挡板上；反光镜组件由反光镜、反光镜安装架、反光镜支架和反光镜电机组成，反光镜安装在反光镜安装架上，然后整体安装在反光镜电机轴上，通过控制反光镜电机，可实现反光镜的翻转，反光镜电机安装固定在反光镜支架上，反光镜支架安装在壳体组件的中挡板上；靶轮组件包括靶轮、靶标、靶轮轴靶轮电机，靶轮上安装靶标，靶轮整体安装在靶轮电机的驱动轴上，靶轮电机固定于壳体组件的中挡板上；红外辐射组件由辐射前板、辐射面、传感器、隔热圈、热电制冷片、散热器、风扇、后板和壳体组成，温度传感器安装在辐射面内部靠中位置，辐射面固定在隔热垫内部，热电制冷片固定在散热器27上，散热器27与隔热圈通过螺钉固定，风扇固定在后板上，辐射前板安装在隔热圈上，壳体罩在辐射组件外侧。
因此，本发明提出采用LED配合光学系统代替传统积分球的形式，结合面源红外辐射体的优势，采用反光镜旋转选光的思路，同时内置旋转靶盘和测试用靶标，实现了便携式宽光谱多靶标光源，满足光电成像设备现场检测的需要。结合LD激光光轴指示器，更加方便操作使用。该方法将可见光源、红外辐射光源、激光指示光源和靶标集成于一体，具有集成度高、技术先进、操控性强、体积小、重量轻、成本低等优点。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
集可见光光源、红外光源、LD指示光源于一体，综合性强、集成度高；采用LED光源及整形光学系统代替传统的积分球，结合精密电流调节控制，实现亮度1024级可调的可见光光源输出，非均匀性为±1%，满足白光系统测试要求；采用24位AD实时采集辐射面温度以及模拟-数字混合PID算法精确控制TEC温度，实现高精度红外光源；采用电机控制反光镜翻转实现输出光路的精确切换与调整，调整精度达到0.1°，能有效满足不同平行光管的配合要求；采用电机精密控制靶盘旋转，具备30种型号高精度标准靶标实时切换和LD实时光轴指示，整体自动化程度高，适用性强，能满足多种光电设备性能检测的需要。
附图说明
图1为一种便携式宽光谱多靶标光源装置示意图。
图2为一种靶标安装示意图。
图3为红外辐射组件结构示意图。其中：1－底板，2-中档板，3-前档板，4-联接架，5-提手，6-后挡板，7-红外支架，8-红外辐射组件，9-靶轮，10-靶标，11-靶轮轴，12-靶轮电机（35BYGM326），13-反光镜，14-反光镜安装架，15-反光镜支架，16-反光镜电机（35BYGM326），17-LED光源，18-LD指示光源，19-棱镜盒，20-棱镜组，21-棱镜支架，22-辐射前板、23-温度传感器、24-隔热垫、25-辐射面、26-热电制冷片，27-散热器，28-风扇，29-后板，30-壳体。
具体实施方式
一种便携式宽光谱多靶标光源装置，由壳体组件、红外辐射源组件、反光镜组件、靶轮组件、LED/ LD光源组件组成。壳体组件作为主框架，起固定其它4个组件的作用，红外辐射源组件通过红外支架安装于壳体组件上，LED/LD光源组件通过棱镜支架安装固定于壳体组件内，反光镜组件通过反光镜支架固定于壳体组件内，靶轮组件安装在壳体组件内部。其特征在于：壳体组件包括底板1、前挡板3、中挡 板2、后挡板6、联接架4、提手5和红外支架7，前挡板3、中挡板2和后挡板6垂直安装于底板1上，通过螺钉固定，前挡板3和中挡板2之间安装联接架4，起加固作用，提手5安装于中挡板2和后挡板6之间，红外支架7固定于后挡板6上；LED/LD光源组件由LED光源17、LD指示光源（18）、棱镜盒19、棱镜20、棱镜支架21组成，LED光源17和LD指示光源18通过螺纹接口安装在棱镜盒19侧面，棱镜20固定在棱镜盒19内，棱镜盒19固定在棱镜支架21上，棱镜支架21安装固定于壳体组件的中挡板2上；反光镜组件由反光镜13、反光镜安装架14、反光镜支架15和反光镜电机16组成，反光镜13安装在反光镜安装架14上，然后整体安装在反光镜电机轴16上，反光镜电机16安装固定在反光镜支架15上，反光镜支架15安装在壳体组件的中挡板2上；靶轮组件包括靶轮9、靶标10、靶轮驱动轴11和靶轮电机12，靶轮9上安装靶标10，靶轮9整体安装在靶轮电机的驱动轴11上，靶轮电机12固定于壳体组件的中挡板2上；红外辐射组件8由辐射前板22、辐射面25、传感器23、隔热圈24、热电制冷片26、散热器27、风扇28、后板29和壳体30组成，温度传感器安装在辐射面25内部靠中位置，辐射面25固定在隔热垫24内部，热电制冷片26固定在散热器27上，散热器27与隔热圈24通过螺钉固定，风扇28固定在后板29上，辐射前板安装在隔热圈24上，壳体30罩在辐射组件外侧。
所述的红外辐射组件8产生红外辐射光源，LED/LD光源组件能提供可见光光源和LD光轴指示用光源，通过控制反光镜电机16驱动反光镜13转动，可选择输出光源的种类，通过控制靶轮电机12驱动靶轮9旋转，可选择所需的标准图案，光源辐射穿过靶标图案，从而形成标准的检测用辐射图案。

Claims (2)

1.一种便携式宽光谱多靶标光源装置，该装置由壳体组件、红外辐射源组件（8）、反光镜组件、靶轮组件、LED/ LD光源组件组成，其特征在于：壳体组件包括底板（1）、前挡板（3）、中挡板（2）、后挡板（6）、联接架（4）、提手（5）和红外支架（7），前挡板（3）、中挡板（2）和后挡板（6）垂直安装于底板（1）上，通过螺钉固定，前挡板（3）和中挡板（2）之间安装联接架（4），提手（5）安装于中挡板（2）和后挡板（6）之间，红外支架（7）固定于后挡板（6）上；LED/LD光源组件由LED光源（17）、LD指示光源（18）、棱镜盒（19）、棱镜（20）、棱镜支架（21）组成，LED光源（17）和LD指示光源（18）通过螺纹接口安装在棱镜盒（19）侧面，棱镜（20）固定在棱镜盒（19）内；反光镜组件由反光镜（13）、反光镜安装架（14）、反光镜支架（15）和反光镜电机（16）组成，反光镜（13）安装在反光镜安装架(14)上，整体安装在反光镜电机(16) 轴上，反光镜电机(16)安装固定在反光镜支架(15)上，反光镜支架(15)安装在壳体组件的中挡板(2)上；靶轮组件包括靶轮(9)、靶标(10)、靶轮驱动轴(11)和靶轮电机（12），靶轮（9）上安装靶标（10），靶轮（9）整体安装在靶轮电机的驱动轴（11）上，靶轮电机（12）固定于壳体组件的中挡板（2）上。
2.根据权利要求1所述的一种便携式宽光谱多靶标光源装置，其特征在于：所述的棱镜盒（19）固定在棱镜支架（21）上，棱镜支架（21）安装固定于壳体组件的中挡板（2）上。
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