CN2457581Y - 一种光栅型层析成像光谱装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光栅型层析成像光谱装置,它由物镜、调焦机构、光阑、镜筒架、准直镜、衍射光栅、CCD探测器和成像系统等构成,具有结构简单、成本低、无需扫描、高通量、高信噪比,性能优良、工作稳定、重构算法快速收敛的优点,能够对空间瞬变和光谱瞬变目标进行光谱成像。
Description
本实用新型涉及一种成像光谱仪，特别涉及一种光栅型层析成像光谱装置。
层析成像光谱装置适用于医疗诊断、军事目标探测、土地资源勘查、环境监测、海洋资源普查、自然灾害监测与评估、天文学研究、大气探测等各个方面。目前成像光谱仪主要有三种类型，色散型、干涉型和层析型。层析型主要有直视棱镜型，该直视棱镜型层析成像光谱装置存在着以下缺点：1、必须由棱镜的运动进行工作；2、只能对静止目标进行光谱成像。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种光栅型层析成像光谱装置，它能够在一次曝光时间里获得目标的光谱像，没有运动部件，具有结构简单、成本低、高通量、高信噪比、性能优良、工作稳定、重构算法快速收敛等特点，能够对空间瞬变和光谱瞬变目标进行光谱成像。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：它包括镜筒架和与之配套的成像镜和成像镜内的CCD探测器，镜筒架的前端配置有视场光阑，镜筒架的右内端设置有准直镜，视场光阑位于准直镜的前焦面上，视场光阑的前端配置有物镜，物镜的镜筒上连接有旋转调焦机构，准直镜的后面设置有成像镜，准直镜和成像镜之间的平行光路里设置一衍射光栅，所说的衍射光栅包括一光栅玻璃，光栅玻璃配置在光栅架上，光栅架滑套在光栅镜筒内。
图1是本实用新型的结构剖视图。
图2本实用新型衍射光栅6的结构剖视图。
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1，本实用新型由物镜1、调焦机构2、视场光阑3、镜筒架4、准直镜5、衍射光栅6、CCD探测器7和成像系统8组成。镜筒架4的前端配置有视场光阑3，镜筒架4的右内端设置有准直镜5，视场光阑3位于准直镜5的前焦面上，视场光阑3的前端配置有物镜1，物镜1的镜筒上连接有旋转调焦机构2，旋转调焦机构2可使物镜1沿直线运动，实现调焦。准直镜5的后面设置有衍射光栅6，衍射光栅6的后面设置有成像镜8，衍射光栅6位于准直镜5和成像镜8之间的平行光路里，成像镜8内设置有与物镜1、视场光阑3、准直镜5、衍射光栅6同光轴的CCD探测器7，在镜筒架4上设置有4个顶丝，将视场光阑3的方孔旋转到与光栅6匹配后，可通过顶丝固定。镜筒架4的底面为一支承面，可方便地放置到桌面等地方。
参见图2，光栅玻璃10被压在光栅架9上，光栅架9滑套在光栅镜筒11内，光栅架9可方便地从光栅镜筒11上抽出或放入。
其工作原理是：物镜1、视场光阑3和准直镜5组成前置光学系统，物镜1将目标成像在视场光阑3上，也就是说，目标的一次象位于视场光阑3上，一次象面上的一点(即目标上相对应的点)发出的光束经准直镜5后，变成一束复色平行光。夏色平行光经光栅6后被衍射得到多个衍射像，这些衍射像都在CCD探测器上得到响应，由CCD探测器在成像镜的后焦面上接收，再由图像采集卡、计算机、层析成象光谱仪的软件组成的信号获取与处理系统将CCD探测器探测到的衍射图象经A/D转换后，存储在计算机里，层析成像光谱仪的软件调用这些存储的多幅衍射图像，并经过重构处理，得到目标的光谱信息的彩色图像(也就是数据立方体)。
本实用新型与现有技术相比，具有结构简单、成本低、无需扫描、无运动部件，高通量、高信噪比、性能优良、工作稳定、重构算法快速收敛的优点，能够对空间瞬变和光谱瞬变目标进行光谱成像，获得目标的数据立方体的衍射像，对这些衍射像进行融合便可重构目标的数据立方体。
Claims (2)
1、一种光栅型层析成像光谱装置，它包括镜筒架(4)和与之配套成像镜(8)和成像镜(8)内的CCD探测器(7)，其特征在于，镜筒架(4)的前端配置有视场光阑(3)，镜筒架(4)的右内端设置有准直镜(5)，视场光阑(3)位于准直镜(5)的前焦面上，视场光阑(3)的前端配置有物镜(1)，物镜(1)的镜筒上连接有旋转调焦机构(2)，准直镜(5)的后面设置有成像镜(8)，准直镜(5)和成像镜(8)之间的平行光路里设置一衍射光栅(6)。
2、根根据权利要求1所述的光栅型层析成像光谱装置，其特征在于，所说的衍射光栅(6)包括一光栅玻璃(10)，光栅玻璃(10)配置在光栅架(9)上，光栅架(9)滑套在光栅镜筒(11)内。
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Cited By (3)
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| CN100464692C (zh) * | 2006-11-09 | 2009-03-04 | 上海理工大学 | 一种获取组织显微层析像和光谱的装置及其使用方法 |
| CN1702452B (zh) * | 2004-05-24 | 2011-05-04 | 中国科学院光电技术研究所 | 数字微镜多目标成像光谱仪装置 |
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